导弹轨迹模拟仿真系统研究

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由于环境、人力、物力等因素的影响,军事武器装备相关实验并不能在现实中多次进行,更多的是用计算机对其进行多次模拟仿真。在计算机模拟仿真过程中会用到虚拟现实技术。虚拟现实技术作为当下最炙手可热的技术,不仅在科技、娱乐领域大展拳脚,在军事应用方面也是颇有作为。如今,随着新军事革命改革的影响,信息化战争的思想已经在各国军队中扎根,以此为契机,虚拟现实技术越来越被军队所青睐。虚拟现实技术能应用在单兵训练、战场环境模拟、演习模拟等许多方面。武器装备的模拟仿真作为虚拟现实技术在军事中应用的一个方面,在很早就被应用。从最初的飞行器模拟应用,到如今的单兵训练系统的研究应用,它的作用越来越突出。本文以此为切入点,研究了导弹打击目标过程,通过粒子系统、虚拟地形、三维模型等技术模拟仿真导弹打击目标的整个过程,该模拟仿真系统能够模拟导弹打击过程、验证导弹飞行算法的正确性。本文主要工作有:首先介绍了导弹轨迹模拟仿真中所涉及到的基础知识,包括计导弹相关坐标系的介绍与相互转化,计算机图形学中坐标系与矩阵变换知识。为后续章节做好知识储备工作。其次,本文详细介绍了模拟仿真过程中通过构建虚拟天空和地形完成虚拟世界的构建以及虚拟世界中的视点切换操作,详述了为模拟导弹尾焰和爆炸等不规则模型的粒子系统的概念、原理,实现了一种基于点精灵的粒子系统。最后,基于上述技术,利用微软MFC框架和OpenGL图形接口作为工具实现一个导弹轨迹模拟仿真系统。其中MFC框架主要负责Windows下窗口的显示以及窗口线程的维护,OpenGL主要负责计算机三维图形的渲染绘制。充分利用了MFC在Windows环境下对于窗口开发的便捷性以及OpenGL API在计算机图形学方面小巧灵活却又功能强大的特点。最终给出了系统运行效果图。
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