作戰仿真實體可視化數據模型關鍵技術研究

作戰仿真實體可視化數據模型關鍵技術研究是殷宏撰寫的一篇論文。

基本信息

論文作者：殷宏著

導師：劉樹海指導

學科專業：計算機套用技術

學位級別：博士論文

學位授予單位：南京理工大學

學位授予時間：2009

關鍵字：作戰指揮 計算機仿真 數據模型 數據管理

館藏號：E072

館藏目錄：2010\E072\1

內容簡介

本文圍繞作戰仿真實體可視化數據模型，研究了作戰仿真實體可視化數據模型在作戰仿真系統中的地位，分析了作戰仿真實體可視化數據模型的建立、管理和套用等，對作戰仿真實體可視化數據模型系統進行總體結構設計和功能設計，最後給出了套用實例。

1.提出了作戰仿真實體可視化數據模型的分類和層次體系結構 根據作戰仿真系統的可視化需求，提出了作戰仿真實體可視化數據模型的分類方法，設計了模型層次體系結構，為模型的生成、管理、使用提供了便捷；為了方便於套用各類模型、減少重複實體建模工作，加快顯示和渲染速度，針對模型建立，制定了相應規則；模型建立的層次體系可以快速識別所顯示的作戰實體的級別等信息，可使用層次細節管理的方法來控制模型的動態顯示層次，初步解決了軍事態勢表達中的聚合和解聚的問題。

2.設計作戰仿真實體可視化數據模型數據管理系統的體系結構 設計了作戰仿真實體可視化數據模型資料庫管理系統的體系結構，選取關係資料庫和空間資料庫相結合的方法，對模型數據進行存儲和維護；設計並實現了模型層次結構中各層次的數據存儲結構和模型重構算法，實現了模型的數據獲取、建模、處理及套用全過程的可視化，為構建具有高逼真度的作戰仿真系統提供了模型支持；通過模型數據管理系統，對實體模型的屬性、實體間相互間或與其它相關因素間的關係進行描述，解決了不同實體建模數據信息的兼容和數據交換問題，並可進行作戰實體的各項技戰術指標的參數分析，能方便地嵌入到其他作戰仿真系統中，提高了模型的可重用性。

3.研究了大規模戰場地形環境的多解析度生成技術 針對綜合自然環境的戰場地形環境生成，結合限制四叉樹與遞進格線的思想，提出了限制四叉樹的不同解析度網路模型之間的格線遞進方法，實現了在模型誤差控制下視點相關的多分辨格線的實時正確構網，提高了大範圍三維場景漫遊速度，解決通常的基於記憶體模式的地形可視化無法滿足要求的問題；該算法免去了許多數據結構和操作，對於實時控制大規模地形模型的細節層次，增強大規模地形模型的繪製效率是非常有效。

4.研究了作戰仿真行動實體可視化數據模型實時簡化技術 為較好保持模型的拓撲結構和屬性特徵，提出套用半邊摺疊操作和局部誤、定性匹配技術誤差度量的方式對行動實體模型進行簡化，生成多解析度模型；算法考慮了幾何誤差度量運算元的三個因子：摺疊邊的歐氏距離、摺疊邊二面角和頂點到星型鄰域平面的距離；引入模型屬性特徵權重值，將幾何誤差和屬性誤差加權作為總體誤差進行簡化，並對簡化質量的進行了合法性檢查，初步解決了目前作戰仿真三維可視化場景顯示存在的主要問題，達到了提高場景逼真度和流暢性的目的，對提高系統三維場景的真實感和畫面的流暢性有著重要的作用。