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场景模拟技术是当前应用最广泛的技术之一,建立在相似理论、信息处理技术和计算机技术基础之上,以计算机和其他专用物理效应设备为工具,利用系统模型对真实或假想的系统进行试验研究。经过验证的模拟系统在武器系统研制定型中发挥着重要的作用。本课题采用SGI公司的OpenGL三维图形库在VC环境下开发三维场景模拟系统,即利用数字图形图像处理等技术模拟真实地面场景、目标和天空背景,并通过导弹导引头的航迹和姿态信息驱动三维场景,实时模拟导引头运动引起的场景变化,从而检验导弹导引头捕获、跟踪性能。主要研究内容如下:1、具体介绍了场景模拟系统的开发工具OpenGL和开发平台Visual C++,在此基础上确定系统的整体实现方案。2、重点提供了两种地面场景建模方法:直接利用建好的三维模型和利用OpenGL专用建模语言,并对它们进行分析对比;给出了一系列提高场景真实感的手段;同时还提供了三种天空背景的绘制技术;解决了纹理干扰问题。3、通过键盘、鼠标等一般交互工具以及外部数据载入法实现用户交互。特别是外部数据载入法,利用相应的数学模型将导弹导引头六自由度数据转化为模拟系统的摄像机位置和视线方向信息,驱动场景,实时模拟导引头运动引起的场景变化。4、重点分析了实时性在本系统中的具体含义,利用双缓存技术、精确定时器等方法实现系统的实时模拟。同时,通过计算帧速率值检验系统的实时性,给出了不同情况下的帧率值,还提出了一种新的鉴定系统实时性的方法,这两种方法都验证了系统可以很好地满足实时性的要求。与其他模拟系统相比,本模拟系统具有两个特色:它利用导引头数据驱动场景来实现场景的模拟,这种模拟是实时的。利用此场景模拟系统既可以降低导引头的研制成本、缩短试验和研制周期,又能提高试验和研制质量,从而为导弹导引头的性能鉴定提供快速、经济、有效的手段,具有重要的理论意义和广阔的应用前景。