某新型坦克综合训练模拟器虚拟现实系统及其视景仿真的实现研究

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虚拟现实技术(VR)是一种使用各种先进的计算机软硬件构建一个虚拟场景,来实现自然环境模拟和逼真的实时交互体验的先进技术。这是一种全新的三维人机交互环境,通过多种传感设备,用户可以根据自身的感觉,以自然的方式对虚拟环境中的物体进行考察或操作,并沉浸于虚拟环境中。目前VR技术的应用已经从军事领域扩展到了其它许多领域,如航天、工业设计、生产制造、信息管理、商贸、医疗、教育、娱乐等。本文针对当前国内外坦克训练模拟器开发和使用的具体情况,结合虚拟现实技术,提出了某新型坦克虚拟现实综合训练模拟平台的设计思想,并运用目前比较流行的虚拟现实开发软件MultiGen Creator和Vega,对该模拟器的视景仿真部分进行了实现。全文共分五部分,第一部分主要介绍了本文的研究背景和研究意义,对虚拟现实与仿真的关系进行了对比分析,根据国内外军事训练模拟器的发展现状和前人的研究成果,提出了本课题的研究内容、目的和方法。第二部分主要论述了虚拟现实技术的特征、系统类型和虚拟视景仿真技术,同时介绍了虚拟现实技术在军事领域的应用与发展情况。第三部分具体介绍了虚拟视景仿真系统开发平台MultiGen Creator和Vega,主要论述了MultiGen Creator的系统构成,OpenFlight的结构以及MultiGen中使用的一些关键技术。论文还介绍了Vega的构成、Vega的特殊效果模块功能等,重点介绍了Vega的类层次结构以及基本类的情况。第四部分描述了该综合训练模拟器虚拟仿真系统的总体设计思路,然后对其视景系统进行了需求分析。第五部分描述了利用MultiGen Creator和Vega实现该模拟器虚拟视景系统的方法,通过编程实践实现了预期目标。最后主要对本文的研究工作进行了总结,对该模拟器的应用前景和以后的工作做出了展望。
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