| 雷达视景仿真系统初探 |
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【摘 要】精密进场雷达是空军航空兵场站普及的大型导航设备之一，可以提供飞机在空中实时的距离和方位信息，在飞机进近着陆过程中发挥着重要的作用。为解决雷达装备存在学习实践难的问题，提出利用Creator和Vega Prime虚拟现实技术对机场雷达进行系统建模及整体设计，并使用Vega Prime的API函数进行系统开发的方法。雷达视景仿真结果表明，采用Creator和Vega Prime将虚拟技术与机场雷达结合的系统设计方法的可行性可以为雷达装备的虚拟化教学创造平台，促进雷达装备的普及化。
【关键词】雷达导航 虚拟现实 视景仿真 建模
1引言
虚拟现实，英文为Virtual Reality，简称VR，这一词是由美国人Jaron Lanier在1989年创造的。虚拟现实技术是由高速计算机系统创建的一种令人感到身临其境并可以获得与环境交互体验的虚拟世界，具有沉浸性、交互性和感知性的基本特征。VR综合了计算机图形学、图像处理与模式识别、智能技术、传感技术、语音处理与音响技术及网络技术等多门科学，将计算机处理的数字化信息变为人所能感受的具有各种表现形式的多维信息，通过视、听、触觉等作用于使用者，对使用者的控制行为做出动态的交互反应。
该视景仿真系统正是基于Multigen Creator和Vega Prime平台的虚拟现实技术，重点介绍机场雷达视景仿真系统的技术开发及相关知识。
2 应用软件Multigen Creator和Vega Prime介绍
2.1 Multigen Creator软件
Multigen Creator是美国Multigen Paradigm公司开发的强大的三维建模软件，是世界上领先的实时三维数据库生成系统，它拥有针对实时应用优化的OpenFlight模型数据格式，强大的多边形建模、矢量建模、大面积地形精确生成功能，以及多种专业选项及插件，能高效、最优化地生成实时三维(RT3D) 数据库，可以用来对战场仿真、娱乐、城市仿真和计算可视化等领域的视景数据库进行产生、编辑和查看。用Creator的基本建模(Modeling)工具，能手工创建三维模型，可对地形、特征、模型加入如颜色、材质、纹理等以使其更真实，在建模过程中借助Creator Wizards将提高场景建模的效率，在满足实时性的前提下可以生成实时逼真的大面积场景。所有的这些元素：地形、特征、模型和各种属性，组成了Creator视景数据库，且OpenGL API是支持的。它的层次细节(LOD)、多边形筛选、逻辑筛选、绘图优先级、自由度设置等高级功能使得其数据格式Open Flight(*.flt)在实时三维领域成为流行的图像生成格式。Creator还可以接受DXF、DEM和其他矢量格式的数据，与AutoCAD和GIS软件结合方便。
2.2 Vega Prime软件
Vega Prime(以下简称VP)是Multigen Paradigm公司专门应用于实时视景仿真、声音仿真和虚拟现实等领域的渲染软件环境，支持Microsoft Windows、SGIIRIX、Linux、Sun Micros等操作系统，并且用户的应用程序也具有跨平台特性，用户可在任意一种平台上开发应用程序，而且无须修改就能在另一个平台上运行。它同时支持OpenGL
1.2 和Direct3D 8，支持MetaFlight文件格式，支持双精度浮点数。与C＋＋STL(Standard Template Library)兼容，并且可定制用户界面和可扩展模块，其中包括Vega Prime FX：爆炸，烟雾，弹道轨迹等等；Vega Prime：分布式渲染；Vega Prime LADBM：非常大的数据库支持；DIS/HLA：分布交互仿真；Blueberry：3D开发环境；DI-GUY：三维人体；GL-Studio：仪表；Vega Prime IR Scene：传感器图像仿真；Vega Prime IR Sensor：传感器图像实际效果仿真；Vega Prime Radar Works：基于物理机制的雷达图像仿真；Vega Prime Vortex：刚体动力学模拟；Vega Primemarine：三维动态海洋。
VP是一个跨平台实时工具。它构建在VSG(Vega Scene Graph)框架之上，是VSG的扩展API，包括了一个图形用户界面LynX Prime和一系列可调用的、用C++实现的库文件、头文件。LynX Prime是一种可扩展的跨平台的单一的GUI(图形用户界面)工具，为用户提供了一个简单的直接明了的开发界面，可根据仿真需要快速开发出合乎要求的视景仿真[1] [2] 下一页 |
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