Математическое и программное обеспечение формирования окружающей обстановки тренажерных комплексов

• Автор: Кравцов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ДОСТИЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ ТРЕНАЖЕРОСТРОЕНИЯ

1.1 Введение

1.2 Тренажеры как информационные системы

1.2.1 Тренажер как модель реального объекта

1.2.2 Общая структура и классификация тренажеров

1.3 Система визуализации как неотъемлемая часть построения тренажерных комплексов

1.3.1 Имитация окружающей обстановки

1.3.2 Тенденции развития систем визуализации

1.3.3 Многоканальные системы визуализации

1.3.4 Использование цифровых карт местности для моделирования окружающей обстановки
1.3.5 Формирование изображения трехмерной сцены из графических примитивов
1.4 Выводы
2 МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ОКРУЖАЮЩЕЙ ОБСТАНОВКИ ПО ЦИФРОВОЙ КАРТЕ МЕСТНОСТИ
2.1 Введение
2.2 Построение трехмерной модели рельефа
2.3 Построение трехмерной модели гидросети
2.4 Построение трехмерной модели дорожной сети
2.5 Построение трехмерной модели наземных объектов
2.6 Выводы

3 МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕХМЕРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ ОБСТАНОВКИ
3.1 Введение
3.2 Отображение трехмерной модели рельефа
3.3 Отображение статических объектов
3.4 Отображение динамических объектов
3.5 Математическая модель освещения
3.5.1 Математическая модель освещения для отображения
статических и динамических объектов
3.5.2 Математическая модель освещения для отображения
трехмерной модели ландшафта
3.6 Формирование визуальных эффектов
3.7 Выводы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ СОЗДАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
4.1 Введение
4.2 Реализация построения трехмерной модели окружающей обстановки
по цифровой карте местности
4.2.1 Реализация построения трехмерной модели рельефа
4.2.2 Реализация построения трехмерной модели гидросети
4.2.3 Реализация построения трехмерной модели дорожной сети
4.2.4 Реализация построения трехмерной модели наземных объектов..
4.3 Реализация отображения трехмерной модели окружающей обстановки
4.3.1 Реализация отображения трехмерной модели рельефа
4.3.2 Реализация отображения статических объектов
4.3.3 Реализация отображения динамических объектов
4.3.4 Реализация модели освещения
4.3.5 Реализация визуальных эффектов
4.4 Сравнение и комплексная работа
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

наклон и смещение прямой в системе координат п.
Сам примитив описывается следующим набором данных:
Пы ~ Кг»а$ ’ ап ■> ао } >
где 71,2 - признак линейной формы в двумерном пространстве.
Кривые второго порядка описываются зависимостью
а^2 + ап2п2 + а5Пяп + алй + алп + а0 = О, а сам примитив описывается следующим набором данных:
ПС2 ~ {^С2 5 а*2 э ап2 з аЛ ’ ап з а*п 3 } з
где пс2 - признак квадратичной формы в двумерном пространстве;
, ап2; <я,.], , а0 - параметры.
Поверхности второго порядка описываются квадратичной формой Ах1х1 +ау2у2 +а:2г2 + ахуху + ах2хг + ау,уг + ах]х + ау1у + а:1г + ай — 0, описание квадратичной формы в общем виде выглядит следующим образом:
Пег — {^СЗ >ах2’ ау2 ’®х зфд = >аху>ахг>ауг’а0 } з
где тссз - признак квадратичной формы в трехмерном пространстве;
ах2 3 ау2 3 а:2 з ах ’ау =Й;1з аху з з^ з «о ~ ПЭраМеТрЫ.
В принципе, поверхности, разделяющие примитивы, могут иметь форму,
отличную от типовых форм редактора. В этом случае поверхности
целесообразно описывать в параметрической форме:
х = х(ах,т), у = у(ау ,т), г = г(а_,т),
где ах,ау,а. - параметры, влияющие на форму поверхности; т - аргумент
параметрической формы.
При параметрическом способе задания одному значению аргумента соответствует одна точка трехмерного пространства. Основным преимуществом