飞行仿真虚拟可视化技术

本书是一本比较系统地介绍飞行仿真虚拟可视化技术的专著，不仅对飞行仿真虚拟可视化的需求、建模技术、虚拟环境等内容进行了详细的讲解，还介绍了对可视化建模相关优化方法、视景抖动问题、飞行仿真虚拟可视化软件的运行实例及其发布方法。这对提高飞行仿真虚拟可视化技术的工程应用能力具有十分重要的意义。

焦培刚，山东交通学院，科研处副处长、副教授，工学博士，副教授，2010年获得山东大学博士学位，机械工程（机电产品创新设计与虚拟制造）专业。2007年8月至2008年8月在新加坡国立大学做访问学者一年。2015年6月至2016年6月在美国辛辛那提大学做访问学者一年。任山东交通学院科研处副处长，汽车运行安全与节能环保硕士研究生导师。

《飞行仿真虚拟可视化技术》重点对飞行仿真虚拟可视化中的飞机建模、大面积地形生成、仪表的可视化建模及动态驱动、虚拟场景设计及视景抖动问题进行了研究和分析。本书系统地介绍了飞行仿真虚拟可视化软件的运行实例及其发布方法,这对提高飞行仿真虚拟可视化技术的工程应用能力具有十分重要的意义。 本书可供使用虚拟现实技术进行飞行仿真虚拟可视化研究设计的科研技术人员参考。

第1章飞行仿真虚拟可视化技术概述1
1.1飞行仿真的基本要素1
1.2可视化技术3
1.2.1虚拟现实技术3
1.2.2仿真可视化7
1.2.3虚拟现实技术应用9
1.2.4飞行仿真虚拟现实相关技术14
1.3飞行仿真虚拟可视化技术研究背景及研究内容20
1.3.1研究背景20
1.3.2研究内容22

第2章飞行仿真虚拟可视化需求分析25
2.1视景建模需求分析25
2.1.1视景生成过程27
2.1.2视景的内部表示28
2.1.3视景三维建模技术31
2.2系统可视化需求分析35
2.2.1系统总体需求描述35
2.2.2确定参与者和用例36
2.2.3系统框架设计的用例图和用例文档36
2.3系统可视化用例实现39
2.3.1操控系统用例实现39
2.3.2仪表系统用例实现41
2.3.3音响系统用例实现43
2.3.4碰撞检测用例实现43

第3章飞行仿真可视化视景建模技术47
3.1基于建模工具Creator的视景建模47
3.2建模过程应用的技术48
3.2.1合理组织数据库结构49
3.2.2减少多边形数量50
3.2.3并行分布处理技术52
3.2.4提高渲染速度53
3.2.5DOF技术58
3.3飞机可视化建模59
3.4仪表可视化建模64
3.4.1创建盘式量表65
3.4.2创建矩形量表67
3.4.3创建柱形量表68
3.4.4创建地平仪69
3.4.5创建二维文字70
3.4.6使用Clip节点71
3.4.7使用Text节点72
3.5地形仿真可视化技术73
3.5.1地形仿真可视化概述74
3.5.2转换原始地形数据75
3.5.3创建地形模型76
3.5.4应用地形纹理和特征78
3.5.5批处理地形转换79

第4章飞行仿真可视化虚拟环境81
4.1基于VegaPrime软件平台的虚拟环境开发81
4.1.1建立应用程序82
4.1.2应用程序的主循环83
4.1.3LynXPrime图形开发调试环境84
4.1.4基于VegaPrime的飞机虚拟滑行系统设置86
4.2仪表控制系统108
4.2.1LynXPrime仪表控制面板108
4.2.2应用程序接口108
4.2.3仪表控制系统伪代码程序109
4.3飞机与地形的碰撞检测115
4.4场景的漫游118
4.4.1交互式漫游118
4.4.2导航121
4.5飞机操控123
4.6音响系统124
4.6.1三维声音的处理126
4.6.2记录与回放的实现127

第5章视景抖动问题的解决129
5.1飞行仿真联网系统129
5.2抖动产生的原因及解决办法130
5.2.1数据帧的同步问题130
5.2.2视点坐标转换131
5.2.3系统硬件配置132
5.2.4几何模型优化133
5.2.5大面积地形数据库管理135

第6章系统运行实例139
6.1系统构成139
6.2软件运行环境140
6.3飞行仿真视景运行实例140
6.4软件发布143

参考文献145