基于opengl的虚拟视景仿真系统研究与实现
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基于OpenGL的视频车速解算虚拟仿真试验
ｓｐｅｃｔｉｖｅ（ｆｏｖｙ，ａｓｐｅｃｔ，ｚＮｅａｒ，ｚＦａｒ）模 拟 相 机 参 数，
其中“ｆｏｖｙ”表示视野的角度，范围在 ０°～１８０°，角
度越大，视 野 越 开 阔，物 体 在 视 口 中 显 示 越 小；
“ａｓｐｅｃｔ”为宽高比，默认值为 １；“ｚＮｅａｒ”表示视点
与近裁面 的 距 离，“ｚＦａｒ”表 示 视 点 与 远 裁 面 的 距
据统计，２０１９年我国共发生了 ２４７６４６起交 通事故，造成 ６２７６３人死亡和 ２５６１０１人受伤［１］。 超速行驶与 速 度 控 制 不 当 是 事 故 的 重 要 诱 因［２］， 因此，车速鉴定是查明事故原因、判定事故责任的 关键。目前道路交通事故车速鉴定主要通过车辆 运动 －动 力 学［３］、动 量 守 恒［４］、事 故 库 数 据 （经 验）［５］、计算机 差 分 仿 真 计 算 ［６］、监 控 ［７］与 车 载 摄 像［８］的视频图像车速解算和车载记录设备数据读 取 ［９］等方法，其 中 基 于 视 频 图 像 的 车 速 检 测 方 法 技术简单、成本低、画面直观，提取出的车速、运动 轨迹等事故信息信服度高［１０］，是事故鉴定的优选 方案。
３．ＣｈｉｎａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＰｒｅｓｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｒｅａｌｖｅｈｉｃｌｅｔｅｓｔｃａｎｎｏｔａｃｃｕｒａｔｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｓｐｅｅｄ ａｎｄｃａｎｎｏｔｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｅｒｒｏｒｒａｎｇｅｏｆｔｈｅｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｖｉｄｅｏｓｐｅｅｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｃｅｎｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＯｐｅｎＧＬ３ＤｍｏｄｅｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂｕｉｌｔｂｙｔｈｅＶｉｓｕａｌ Ｃ＋＋ ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｍｏｔｉｏｎｏｆｖｉｒｔｕａｌｖｅｈｉｃｌｅ，ｄｉｇｉｔａｌｅｄｉｔｉｎｇｏｆｓｃｅｎｅａｎｄｆｒｅｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｏｆｖｉｓｕａｌａｎｇｌｅａｒｅｒｅａｌｉｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｖｉｄｅｏｉｍａｇｅｏｆｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｍｏｔｉｏｎｏｆｖｅｈｉｃｌｅｉｓｒｅｃｏｒｄｅｄｂｙ
基于OpenGL的三维模拟地形的实现
法 向量 Ｎ＝Ｎ＋ ２Ｎ＋ ４４ ｒ（ ｌＮ ＋ ３Ｎ ） 。 ／
Ｎ
使用 Ｄ Ｍ（ 字 高程 模 型 ） 式 的地 形 高度 数 据 ， Ｅ 数 格 即 按矩形 网格采样 的地形 高度数值［ １ １ 。
ＯｅＧ ｐ ｎ Ｌ是 Ｓ Ｉ 司开发 的 。可独 立于操 作 系统 Ｇ 公 和硬 件环境 的三维 图形库 。 强大 的图形 操作 功能 和跨
面是最 小 的图形基元 ． 于三角 面 的各 种几何 算法 最 基
简单 、 可靠 ， 最 构成 的系统性 能最优 。又 由于 Ｏ ｅ Ｇ ｐｎ Ｌ 只 能处理 凸多边形 ． 因此常常选 用三 角面构 造地 形模 型。 三角 形的 明亮 程度 除取决 于光源 和明暗处理 方式
代 计 成是 三维地形 网格点 的高程值 。 而三维地 形 的颜色也 算 可 以用原始记 录 的相 关函数来 表示 ，采用 纹理 映射 。 机
环并传递 这些 多边形 。 那速 度是很 慢 的。 因此为 了加 快 显 示速 度 ， 以使 用 空间 分割 ， 可 只对 摄像 机 漫游 时 看见 的多边形 所在 区域进行作 画 。 在调用 显示 区域之 前 ， 过旋 转 、 移 、 照 、 质 的设 定来 实 现需要 的 通 平 光 材
维普资讯
实 践 与经 验
蒋 亚 军
（ 湖南科 技学 院计算 机与信 息科 学系 ， 永州 ４ ５ ０ ） ２０ ６
摘 要 ：在 Ｗｉｄ ｗｓ 台上 。 用 Ｖｉ ａ Ｃ＋ ｎｏ 平 利 ｓ ｌ ＋集成 环境 ， ｕ 结合 Ｏｐ ｎ Ｌ图形 函数库构 建三 雏模拟 地形 ， ｅＧ
总
第
二
外 ， 受到点 与面 的法 向量 的影响 。一般 点 的法 向量 还 取 值为其 周 围法 向量 的均值四 如 图 １ 。 所示 ， 顶点 Ｐ的
用OpenGL生成三维投影模型的研究
３３发展 区域 经济 发 展民族 特色 企业 ．
新 疆 经济 欠发 达 ，尤 其 是南 疆 和 北 疆、 农村 和 城 市 的 差距
业 。新 疆 的 经济 欠 发 达 ，从 内地 招 商 引 资 的企 业较 多 ，具 有 民 更是 显 而 易见 。 努 力发 展 区域 经 济 ，缩 小 南 疆与 北 疆 、农 村和 族特 色 的企 业 太 少 ，而后 者 才是 真 正 吸 引少 数 民族 大 学 生就 业 城 市 的差距 ，有 利于 缓解 大学 生集 中地域 就业 的 问题 。 的重要途 径 １ ，所 以少数 民族大 学生 到企业 就业 很难 。 ３ 】
３ ４ 家应 给予 多方面 的扶 持与 优惠政 策 ．国
２１ ０ ０年 ５月 ，中 央 新 疆 工 作 座 谈 会胜 利 召 开 ， 意 味着 新 疆 迎来 了新 的发 展机 遇 。国 家应 积极 推进 双语 教 学和 民 汉合校 ， 大 力加 强 基础 教 育 师 资 队伍 的 建设 。加 大 对 自治 区各 高校 的投
３１ ． 少数 民族 大学 生应 努 力提 高 自身 的综合 素质 能力 信 息 时 代 下 ，少 数 民族 毕 业 生要 努 力 提高 自身 素质 ，同 时 应更 新观念 ， 立正确 的择业 观 ， 需要和 适合 自己的地 方就业 。 树 到 ３２转变学校教育模式 以及加强对少数 民族 大学生就业的指导 ． 现 行 的 大 学教 育 模 式 应 适 应 ２ １世纪 国家 人 才 培 养 的 战 略 需 要。 新 疆 高校 教 育 方 法、 考核 方法相 对 落 后 ，无 法 全面 促 进 当代 大学 生提 高 自 己的综 合素 养 。学校 在专 业 结构 、课 程设 置 、 教学 改 革 、师资 配置 、教材 选定 等 方面进 行决 策时 ， 充 分征 求 应 学 校 的就 业 指 导 中 心的 建议 和 意 见 ， 到信 息 畅通 ， 做 对症 下 药 ， 把 好质量 关 和特 色关 ［。 ４ １ 信 息 时 代 少数 民族 学 生获 取 有效 的就业 信 息 相 对较 少 ，为 此学校应 当通过各种途径特别是现代 的信息工具为少数 民族学 生提 供 更 多有 效 的 就业 信 息 。学 校 在新 生 入 学时 ，就应 该 安 排
基于OpenGL的新型水雷三维仿真训练系统
ｓ ｓｅ ｄ ｍｏｎ ｔａｅ ｅ ｓｂｉ ｔ ｆ ｅｍｅ ｈ ｄ ｙ ｔｍ ｅ ｓｒ ｔｓｔ ｆ ａ ｉ ｌ ｙｏ ｔ ｔ ｏ ． ｈｅ ｉ ｈ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： Ｄ ｉ ａ ｉｎ；ｎ ｅ ａ ｔ ｅｃ ｎ ｏ ； ｅ ＧＬ ｃ ｎ ｌ ｇ ； ｒ ｇ ａ ｖ ｌｐｉｇ ｅ ｖｉｏ ｅ ｔ ｍ ｏ ｅ ｈ ｗ ｉｇ ｙ ｒ ｓ ３ ｓｍｕｌｔ ｏ ｉｔ ｒｃ ｉ ｏ ｔ ｌ Ｏｐ ｎ ｖ ｒ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｐｏ ｅ ｒ ｍ ｄｅ ｅｏ ｎ ｎ ｒ ｎ ｎ ； ｍ ｄ ｌｓ ｏ ｎ
练系统 的方法和 过程。重点阐述了如何在 Ｏ ｅＧＬ 开发环境中实现对三维模型 的交 互控制 。训练系统的建立证 ｐｎ
明了方法 的可行性 。
关键词：三维仿真 ；交互控制 ：Ｏ ｅ Ｇ ｐｎ Ｌ技术 ：开发环境 ：模型显示
３Ｄ ａ ｎｉ ｙｓｅ ｆ ｒＮ ｅ Ｍ ｉ ｓ ｄ ｎ Ｏｐｅ Ｔｒ ｉ ｎｇ Ｓ ｔ ｍ ｏ ｗ ｎｅＢａ ｅ ｏ ｎＧＬ
ｉ ｅａｔ ｅ ｏ ｔ ｌ ｆ Ｄ ｏｊｃ ｅＯ ｅ Ｇ ｒｇａ ｄ ｖｌｐｎ ｎ ｉ ｎ ｎ． ｈ ｒｃｓ ｆ ｕ ｄｎ ｅｔ ｉｉ ｎ ｒｃ ｖ ｎ ｏ ｏ ｂｅｔ ｉ ｔ ｐ ｎ Ｌｐｏｒｍ ｅ ｅ ｉｇｅｖ ｏ ｍｅｔＴ ｅｐｏ ｅｓ ｉ ｉｇ ｈ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ｒ ３ ｓｎ ｈ ｏ ｒ ｏｂ ｌ ｔ ｒｎ ｇ
光线跟踪 的高质量静止 或活动的三维彩色图像ｌ。 ”
Ｏ ｅＧ ｐｎ Ｌ渲染使用一种流水线结构 。 ｐｎ Ｏ ｅＧＬ使 用
加速 了应用程序 的开发。功能强大 Ｏ ｅＧＬ可 以在所 ｐｎ 有流行 的个 人计算机和工作站平 台上开发和使用 ，确
４个主要阶段 来处理像素和顶 点数据 ：顶点操作 、像
ｌ 引 言
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： Ｄ ｉ ａ ｉｎ；ｎ ｅ ａ ｔ ｅｃ ｎ ｏ ； ｅ ＧＬ ｃ ｎ ｌ ｇ ； ｒ ｇ ａ ｖ ｌｐｉｇ ｅ ｖｉｏ ｅ ｔ ｍ ｏ ｅ ｈ ｗ ｉｇ ｙ ｒ ｓ ３ ｓｍｕｌｔ ｏ ｉｔ ｒｃ ｉ ｏ ｔ ｌ Ｏｐ ｎ ｖ ｒ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｐｏ ｅ ｒ ｍ ｄｅ ｅｏ ｎ ｎ ｒ ｎ ｎ ； ｍ ｄ ｌｓ ｏ ｎ
练系统 的方法和 过程。重点阐述了如何在 Ｏ ｅＧＬ 开发环境中实现对三维模型 的交 互控制 。训练系统的建立证 ｐｎ
明了方法 的可行性 。
关键词：三维仿真 ；交互控制 ：Ｏ ｅ Ｇ ｐｎ Ｌ技术 ：开发环境 ：模型显示
３Ｄ ａ ｎｉ ｙｓｅ ｆ ｒＮ ｅ Ｍ ｉ ｓ ｄ ｎ Ｏｐｅ Ｔｒ ｉ ｎｇ Ｓ ｔ ｍ ｏ ｗ ｎｅＢａ ｅ ｏ ｎＧＬ
ｉ ｅａｔ ｅ ｏ ｔ ｌ ｆ Ｄ ｏｊｃ ｅＯ ｅ Ｇ ｒｇａ ｄ ｖｌｐｎ ｎ ｉ ｎ ｎ． ｈ ｒｃｓ ｆ ｕ ｄｎ ｅｔ ｉｉ ｎ ｒｃ ｖ ｎ ｏ ｏ ｂｅｔ ｉ ｔ ｐ ｎ Ｌｐｏｒｍ ｅ ｅ ｉｇｅｖ ｏ ｍｅｔＴ ｅｐｏ ｅｓ ｉ ｉｇ ｈ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ｒ ３ ｓｎ ｈ ｏ ｒ ｏｂ ｌ ｔ ｒｎ ｇ
光线跟踪 的高质量静止 或活动的三维彩色图像ｌ。 ”
Ｏ ｅＧ ｐｎ Ｌ渲染使用一种流水线结构 。 ｐｎ Ｏ ｅＧＬ使 用
加速 了应用程序 的开发。功能强大 Ｏ ｅＧＬ可 以在所 ｐｎ 有流行 的个 人计算机和工作站平 台上开发和使用 ，确
４个主要阶段 来处理像素和顶 点数据 ：顶点操作 、像
ｌ 引 言
OpenGL的坦克分队作战虚拟环境仿真
ｖ ｒ ｕ ｌ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｙ ｔ ｍ ’ ｉ ｌｔｏ ｏ ｎ ｙ ｈ ｓ ｖｖ ｄ ｅ ｆ ｃ ｎ ｐ ｅ ｓ ｓ ｎ ｅ ｓ ｏ ａ ｋ ｅ ｅ ｎ ｉｔ ａ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｓ ｓ ｅ Ｓ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｎ ｔ ｏ ｌ ａ ｉ ｉ ｆｅ ｔ ａ ｄ ａ ｐ ａ ｅ ｅ ｄ ｆ ｔ ｎ ｌ ｍｅ ｔ ｃ ｍ ｂ ｔｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ，ｂ ｔａ ｓ ｈ ｄ ｌ ａ ｅ ｅ ａ ｔａ ｄ ｔ ｏ ｅ ｒ ｎ ｕ ｆ ｉ ｎ ｌ ．Ｔｈ ｓ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｆ ｒ ｏ ａ ｉ ｌｔｏ ｕ ｌｏ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｓ ｒ ｘ ｃ ｎ ｈ ｓ ｕ ｎ ａ ｌ ｇ ｙ ｉ ｅ ｅｍ ｄ ｌ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｒ ｏ ｈ ｒ ｖ ｒ ｕ ｌ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｓ ｓ ｅ ’ ｒ ｓ ａ ｃ ． ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｅ ｉｔ ａ ｖ ｒ ｎ ｎ ｙ ｔ ｍ Ｓ ｅ ｅ ｒ ｈ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ Ｇ ｐ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ’ｅ ＧＬ，ａ ｋ ｅ ｅ ｎ ｏ ａ ， ｉｔ ａ ｎ ｉｏ ｍ ｅ ｔ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｔ ｎ ｌ ｍｅ ｔｃ ｍｂ ｔ ｖ ｒ ｕ １ ｖ ｒ ｎ ｎ ， ｉ ｌ ｔ ｅ ｏ
金 昌 ７ ７ ０ ，．中粮 生 化 集 团 ， 徽 ３ １０ ４ 安
摘
要： 在坦克分 队作战仿真研究中 ， 其虚拟战场环境的仿真常成为研究的重点内容。结合科研实践 ， 主要基于 Ｏｐｎ Ｌ ｅＧ
技 术 和 计 算 机 仿 真 技 术 ， 重 对 坦 克 分 队作 战 过 程 中 自然 环 境 （ 要包 括 地 形 、 着 主 天候 ） 人 工 环 境 （ 要 包 括 电 磁 、 响 、 炸 ） 和 主 声 爆 等 方 面 进 行 粗 浅 的 分 析研 究 。实 践 证 明 ， 虚 拟 战 场 环 境 不 仅 仿 真 效 果 逼 真 ， 很 好 地 满 足 坦 克 分 队作 战 仿 真 的需 要 ， 该 能 而且 所 建 立 的 模 型 准 确 且 运行 可靠 ， 为其 他虚 拟 环 境 研究 提 供一 定 的 借 鉴 。 可 关 键 词 ： ｐ ｎ Ｌ，坦 克分 队作 战 ，虚 拟 环 境 ， 真 Ｏ ｅＧ 仿
金 昌 ７ ７ ０ ，．中粮 生 化 集 团 ， 徽 ３ １０ ４ 安
摘
要： 在坦克分 队作战仿真研究中 ， 其虚拟战场环境的仿真常成为研究的重点内容。结合科研实践 ， 主要基于 Ｏｐｎ Ｌ ｅＧ
技 术 和 计 算 机 仿 真 技 术 ， 重 对 坦 克 分 队作 战 过 程 中 自然 环 境 （ 要包 括 地 形 、 着 主 天候 ） 人 工 环 境 （ 要 包 括 电 磁 、 响 、 炸 ） 和 主 声 爆 等 方 面 进 行 粗 浅 的 分 析研 究 。实 践 证 明 ， 虚 拟 战 场 环 境 不 仅 仿 真 效 果 逼 真 ， 很 好 地 满 足 坦 克 分 队作 战 仿 真 的需 要 ， 该 能 而且 所 建 立 的 模 型 准 确 且 运行 可靠 ， 为其 他虚 拟 环 境 研究 提 供一 定 的 借 鉴 。 可 关 键 词 ： ｐ ｎ Ｌ，坦 克分 队作 战 ，虚 拟 环 境 ， 真 Ｏ ｅＧ 仿
基于VegaPrime和OpenGL的武器观瞄系统的仿真
与建立视景仿真。Ｖ Ｐ具有很多相 比 Ｖ ｇ 优秀的特 ｅ ａ 点，它 的 函数是 基于 Ｃ ＋ Ｓ Ｌ的 Ａ Ｉ ＋和 Ｔ Ｐ ，同时使 用 高 级跨 平 台场景 图像 应用 程序 接 口 Ｖ ｇ ｃｎ ｅａ Ｓ ｅｅ
Ｇ ａ ｈ（ Ｇ）取 代 了 Ｐ ｒ ｒ ｒ ｒｐ ＶＳ ｅｆ ｍｅ ，而 且 Ｖ 是 跨平 ｏ Ｐ 台且基 于线 程 的ｕ Ｊ 。
武 器 观 瞄 的 仿 真 系 统 由一 台 电脑 主 机 和 带双 路输 出 的对 两个 屏幕 分屏 组 成，主 驾驶 员 的操作 与
副驾 驶员 的操 作有 区别 且操 作不 同步 。因此 对软 件 的性 能要 求很 高，既要保 证刷 新 率也 要保证 功 能按
２ 航空 电子显 示与控制 系统及武器 观瞄 系 统 仿 真 结 构
显控 系统 在 ＭＦ 上 除 了显示 文字 信息 之外 ， Ｄ
合 显 示 系 统 计 算 机 作 为 显 控 模 块 分 别 完 成 左右 驾 驶三 维 图像 的 同时生成 ，其 中可切 换 为视景 观瞄 模 式 ：多功 能键 盘 ＭＦ 和 观瞄 手柄 的数据 采集 主机 Ｋ
通过 总线 与 综合 显示 系统计 算机 通信 ，实现 键盘 和
总线
■ ■
爱
—
若 Ｊ一
Ｖ ｇ ｒ ｅ ｅａ ｉ 进行填充。借助实时视景仿真渲染软ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ｐｍ
任 达 Ｊ机 务 Ｉ模惯 仿 发 仿 管雷拟 真 动 芝… 真 理
图 １ 仿真系统结构示意图
Ｉ ｝ 外
ｅ ａＰｉ Ｖ ｇ ｒ ｍｅ在航 空仿 真方 面 的独特 优势 ，充 分利用
手 柄 的操作 信 息传 递 ；同时飞 行控制 系 统主机 将数
基于OpenGL的雷达显示器计算机仿真的实现
环境 的三维 图形 库 ， 由于 其强大的 图形 功能和 跨平台
以难 以进行 与视觉直 接相关 的效果 处理 ， 对亮度 的 如
处理等 。所 以人们还经 常使 用别 的颜 色模型来 对颜色
进行描述 ， 常见 的有 Ｃ 、 Ｓ ＭＹ Ｈ Ｖ等 。本 文使用基 于视觉
原 理的颜 色模 型 ＨＳ 它 由色调 Ｈ、 Ｉ， 亮度 Ｉ 、 饱和 度 Ｓ 在 ，
２所 示的色度坐标 三角形。
由于计算机使 用的是 Ｒ Ｂ颜色模型 ， Ｇ 而我们要描
述 的视觉效 果要使 用 ＨＳ模 型 ， 以要 在两 个模 型 间 Ｉ 所
建立 变换 。Ｒ Ｂ颜 色空间到粗略 ＨＳ颜 色空间 的转换 Ｇ Ｉ
１ 颜色模型 的选取
雷达显示器大都使 用单 色 阴极 射线 管 Ｃ Ｔ ｃｔ． Ｒ （ａｈ
的要素 ； 亮度是 颜色的明暗特性 ： 饱和度决定 于对应色
调 的纯度 ， 也就是“ 白色” 的程度 。
为 了更方便地研 究模 型 ， 我们 还采 用 了用 以匹配
可见光的 ＣＥ Ｉ色度图来定义颜 色域 。并将 Ｒ Ｂ三角形 Ｇ
景， 借助 Ｇ ｔｄ Ｌ ｕｉ ＯｅＧ Ｓ ｏ和 ｐ ｎ Ｌ实现 了对整个 雷达装备
摘要 ： 于建模 工具 Ｇ ｔｄ 基 Ｌ ｕｉ Ｓ ｏ和三维图形标准 Ｏ ｅ Ｇ 对 雷达 显示器 的计 算机仿真进 行研 究。本 文着 重论 述利 ｐｎ Ｌ
用 Ｏ ｅ Ｇ 对 雷达显示器余辉现象和 目标航路 模拟的 实现。在分析 Ｒ Ｂ Ｈｓ颜 色模型的基础上 ， 立了余辉现 象 ｐｎＬ Ｇ 、Ｉ 建 及 目标航路 数学模 型 。 并以某型雷达 Ｐ型显 示器的余辉 显示为例 给 出了在 Ｏ ｅ Ｇ 下进行模拟 的具体算法。 ｐｎ Ｌ
以难 以进行 与视觉直 接相关 的效果 处理 ， 对亮度 的 如
处理等 。所 以人们还经 常使 用别 的颜 色模型来 对颜色
进行描述 ， 常见 的有 Ｃ 、 Ｓ ＭＹ Ｈ Ｖ等 。本 文使用基 于视觉
原 理的颜 色模 型 ＨＳ 它 由色调 Ｈ、 Ｉ， 亮度 Ｉ 、 饱和 度 Ｓ 在 ，
２所 示的色度坐标 三角形。
由于计算机使 用的是 Ｒ Ｂ颜色模型 ， Ｇ 而我们要描
述 的视觉效 果要使 用 ＨＳ模 型 ， 以要 在两 个模 型 间 Ｉ 所
建立 变换 。Ｒ Ｂ颜 色空间到粗略 ＨＳ颜 色空间 的转换 Ｇ Ｉ
１ 颜色模型 的选取
雷达显示器大都使 用单 色 阴极 射线 管 Ｃ Ｔ ｃｔ． Ｒ （ａｈ
的要素 ； 亮度是 颜色的明暗特性 ： 饱和度决定 于对应色
调 的纯度 ， 也就是“ 白色” 的程度 。
为 了更方便地研 究模 型 ， 我们 还采 用 了用 以匹配
可见光的 ＣＥ Ｉ色度图来定义颜 色域 。并将 Ｒ Ｂ三角形 Ｇ
景， 借助 Ｇ ｔｄ Ｌ ｕｉ ＯｅＧ Ｓ ｏ和 ｐ ｎ Ｌ实现 了对整个 雷达装备
摘要 ： 于建模 工具 Ｇ ｔｄ 基 Ｌ ｕｉ Ｓ ｏ和三维图形标准 Ｏ ｅ Ｇ 对 雷达 显示器 的计 算机仿真进 行研 究。本 文着 重论 述利 ｐｎ Ｌ
用 Ｏ ｅ Ｇ 对 雷达显示器余辉现象和 目标航路 模拟的 实现。在分析 Ｒ Ｂ Ｈｓ颜 色模型的基础上 ， 立了余辉现 象 ｐｎＬ Ｇ 、Ｉ 建 及 目标航路 数学模 型 。 并以某型雷达 Ｐ型显 示器的余辉 显示为例 给 出了在 Ｏ ｅ Ｇ 下进行模拟 的具体算法。 ｐｎ Ｌ
基于Visit OpenGL组件实现飞行过程实时仿真回放研究
虚 拟仿真 环境 。通 过 该 组 件 ， 较 Ｏ ｅ Ｇ 可 ｐｎ Ｌ更 容 易
的高级语 言平 台 ， 抽 象化 的数 据信 息转 化 为直 观 使
的图形信息 变为 可能 ， 飞参 分 析人 员 除 了可 进行 曲 线 回放分析 之外 ， 可 直 观地 进行 飞 机 飞行 过程 回 还 放 ， 实 时监 测 相 关 飞 行 参 数 。笔 者 就 基 于 德 国 并 Ｓｇ ｓ ｔ 司 开 发 的 Ｖ ｓ ｐ ｎ Ｌ组 件 ， Ｂ ｒ ｎ ｉ ｏ公 ｎｆ ｉｔＯ ｅ Ｇ ｉ 在 ｏｌ ｄ ａ
３ Ｏ期
周胜明 ， ： 等 基于 Ｖｓ ｐｎ Ｌ组件实现飞行过程实时仿真 回放研究 ｉｔ ｅＧ ｉＯ
２ １ １ 飞机及 机 场环境模 型 的建 立 ． ．
（ ｏＯ ｉ０ｉ￣ 一 ｉ￣ ｏＯ） ｃｓ ｓ ｓ ｎ ｎ ｓ ｃｓ ， ｎ
ｄ ｚ
＝ 一
在本 系统 中 的 两 个 主 要 的实 体 模 型 就 是 飞机
点 、 、 等基 本 图元 构 成 。所 以 要 想 直 接 调 用这 线 面
１ Ｖｓ ｅ ＧＬ组件功能与特点 ｉｔ ｉ Ｏｐｎ
Ｏ ｅ Ｇ （ ｐｎ ｒｐ ｉ ｉｒｒ ） Ｓ Ｉ 司 开 ｐ ｎ Ｌ Ｏ ｅＧ ａ ｈｃ Ｌｂａ 是 Ｇ 公 ｓ ｙ
发 的与硬 件 环境 和 操作 系 统独 立 的 Ａ Ｉ 被称 作 是 Ｐ，
ＶＳ ＋ ｓ ｑ ｏ０＋ＬｃｓＣＳ ｘｉ ｉ ， ｓ “ ｎｃ ｏ０Ｏ ，
和机 场环 境 模 型 。 由于 飞 行 仿 真 过 程 实 时 性 的要
求， 在保 证外 观逼 真 度 的 前 提 下 ， 尽 量 减 少 模 型 应 的面数 ， 以减 少 运 算 消 耗 ， 高 运 行 速 度 。故 在 建 提
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（ ｃｏｌｆＡ ｔｍ ｔ ｎ Ｎ ￣ ｗ ｓ ｒ ｏ ｔ ｈ ｉ ｌＵ ｉ ｒ ， ／ａ １ １９ Ｃ ｉ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｕｏ ａｉ ， ｏ ｈ ｅ ｅ Ｐ ｌ ｅ ｎｃ ｎ ｅ Ｘ ’ｎ７ ０ ２ ， ｈｎ ｏ ｔｎ ｙ ｃ ａ ｖｓ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｄ ｓｇ ｆ ｃｅ ｔ ｉ ｌ ｔｄ ａ ｖ ｒ ｔ ｆ ｖｓ ａ ｉ ｌｔ ｎ ｄ ｓｇ ａ ｋ ，ｂ ｓ ｄ ｓｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｉ ｎ ｅｆ ｉｎｌ ｓｍｕ ａｅ ａ ｅｙ ｏ ｉｕ ｌｓｍｕ ａｉ ｅ ｉｎ ｔｓ ｓ ａ ｅ ｉ ｙ ｉ ｏ ｏ ｅ ＧＬ， ｄ ｓｇ ｅ ａ ｄ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ａ ｕ ｉ ｅ ｓ ｌ ｉ ｕ ｌ ｃ ｎ ｓ ｌｔ ｎ ｓ ｓ ｍ． Ｓ ｓ ｍ ｓ ｇ ｎ Ｏｐ ｎ ｅ ｉ ｄ ｎ ｉ ｌ ｍｅ ｔｄ ｎ ｖ ｒ ａ ｎ ｖｒ ａ ｔ ｓ ｅ ｅ ｉ ａｉ ｙ ｔ ｍｕ ｏ ｅ ｙｔ ｅ ｕｉ ｎ
ｌａ ｒ ｅ—ｄｍｅ ｓ ｎ ｌｍｏ ｅｓ ｒｖｄ ｓｒｎ ｏ ｔｒａｎ ａ ｄ ＤＥ ｔｒａｎ ｉｔｒ ｃ ｎ ｕｌｓｖｖｄｙ ｏ ｄｔ ｅ ｈ ｉ ｎ ｉ ａ ｄ ｌ，ｐｏ ｉｅ ａ ｄ ｍ ｅｒｉ ｎ Ｍ ｅｒｉ ｎｅ ａ ｅ ａ ｄ ｂ ｉ ｉｉｌ ｏ ｆ ｄ
ｖｓ ａ ｉ ｌｔ ｎ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ．Ｍｅ ｎ ｉ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｒ ｓ ｌ ａ ｌｏｂ ａ ｅ ｅｆ ｒ ｏ ｉ ｅ ．Ｔ ｅ ｉｕ ｌ ｍｕ ａｉ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｓ ｏ ａ ｗｈ ｌ ｉ ｌ ｔ ｅ ｕ ｔ ｃ ｎ ａｓ ｅｓ ｖ ｄ ｉ ｔ ｍ ｆ ｄ ｏ ｈ ｅ， ｏ ｓ ｎｈ ｏ ｖ ｓ ｓｅ ｈ ｓ ｂ ｅ ｒ ｖ ｄ ｔ ｅ ｕ ｉｅ ｓ ｌａ ｄ ｆ ｘ ｂ ｅ ｉｎ ｆ ａ ｔ ｅ ｕ ｉ ｇ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｙ ｌ． ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｐ ｅ ｏ ｂ ｎ ｖ ｒ ａ ｎ ｅ ｉ ｌ ，ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｒ ｄ ｃｎ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｃ ｃｅ ｏ ｌ ｉ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ Ｖｉｕ ｉ ｌｔ ｎ； ｅ ＧＬ； ｃ ｎ ａ ｈ； ｅ ａｎ Ｖ ｓ ａｉａ ｉｎ； ｄ ｏ Ｃ ｐ ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｓ ａ Ｓ ｍｕ ａｉ Ｏｐ ｎ ｌ ｏ Ｓ ｅ ｅ Ｇｒ ｐ Ｔ ｒ ｉ ｉｕ ｌ ｔ ｚ ｏ Ｖｉｅ ａ ｔ ｒ
第 ４期 ２１ ０ １年 ８月
微
处
理
机
Ｎｏ ４ ． Ａｕ ．． ０ １ ｇ ２ １
ＭＩ ＣＲ０ＰＲＯＣ Ｓ ＥＳ ＯＲＳ
基 于 ｏｅｇ 的虚 拟 视 景 仿 真 系统 研 究 与实 现 ｐｎｌ
刘瑞恒 ， 张婷婷 ， 李现涛
（ 北工 业大 学 自动化学 院 ， 西 西安 ７ ０ ２ ） １１９
Ｓ ｕ ｙ ａ ｄ Ｉ ｐｅ ｎａｉｎ ｏ ｉｅ ｓ ｌ ｓ ａ ｍｕａ ｉｎ Ｓｙ ｔｍ ａ ｅ ｔｄ ｎ ｍ ｌｍｅ ｔｔ ｆＵｎｖ ｒａ ｕ ｌ ｏ Ｖｉ Ｓｉ ｌｔ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ
ｏ ｅ ＧＬ ｎ Ｏｐ ｎ
Ｌ Ｕ Ｉ Ｒｕｉ ｅ ｇ， ＨＡＮＧ ｎ —ｈ ｎ Ｚ Ｔｉ ｇ—ｒｎ ＬＩＸｉｎ —ｔｏ ｉ ｇ， ａ ａ
１ 引 言
视景仿真 （ ｉ ａ Ｓ ｕ ｔ ｎ 是一种基 于可计 Ｖｓｌ ｉ ｌ ｏ ） ｕ ｍ ａ ｉ 算信息的沉浸式交互环境 ， 具体地说 ， 就是采用以计 算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、 触 听、 觉一体化的特定范围的虚拟环境。用户借助必要的 设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作 用、 相互影响 ， 而产 生“ 从 沉浸 ” 于等 同真实环境 的 感受和体验。视景仿真是计算机技术、 图形处理 与 图像生成 技 术 、 体 影 像 和音 响 技 术 、 息 合 成 技 立 信 术、 显示技 术 等诸 多 高 新 技 术 的综 合 运 用 。它有 利 于缩短周期、 提高质量 、 节省经费。近年来 ， 在城市 规划 、 仿真、 工业 计算 机 兵力 生成 、 型工 程漫 游 、 大 虚 拟现实 、 模拟培训等诸多领域得到了广泛应用。
ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｉ ｏ ｓ ｅ ｅ ｇ ａ ｈ ｏ ｇ ｎ ｚ ｔ ｎ ｎ ｏ ｌ ｔｓ ｖｓ ａ ｉ ｌｔｏ ａ ｋ ． Ｓ ｓｅ ｃ ｎ ｄ ｎａ ｃ ｌ ｅ ｏ ｒ ｅ ｎｔ ｃ ｎ ｒ ｐ ｒ ａ ｉａｉ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｉｕ ｌ ｓｍｕ ａｉｎ ｔ ｓ ｓ ｙ ｔｍ ａ ｙ ｍｉａｌ ｏ ｙ
Ｄ Ｉ 码 ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ２ ７ ．０ ０ ．２ Ｏ编 １ ．９ ９ ｊｉ ．０ ２— ２ ９ ２ １ ．４ ０ ７ ｓ １
中 图分 类号 ：Ｐ９ ． Ｔ ３ １３
文 献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：０２— ２ ９ ２ ｌ ）４— ０９— ４ １０ ２７ （０ １ ０ ０ ８ ０
ｏｊｃ —ｏ ｅ ｔ ｅｈ ｏｏｙ ｐ ｃ ａｅ ｉ ａ ｒｓｕｃｓ ｈｏ ｇ ｈ ｉ ａ ｉ ｅｆｃ ，ｏｇｎｚｓ ｖ ｕｌ ｂｅｔ ｒ ｎｅ ｔ ｎ ｌ ａｋ ｇｓ ｖ ｕｌ ｅｏ ｒｅ ，ｔｒｕｈ ｔｅ ｖｓ ｌ ｎ ｒ ｅ ｒａｉ ｉ ａ ｉ ｄ ｃ ｇ ｓ ｕ ｔ ａ ｅ ｓ
摘
要 ： 了使仿 真 设计 用 户快速 高效地 设计 多种视 景仿 真任 务 ， 于 Ｏ ｅＧ ， 计并 实现 了 为 基 ｐｎ Ｌ 设
通用 的虚拟 视景 仿真 系统 。 系统采 用 面 向对 象技术 将视 景资 源封装 ， 过 可视 化 界面 ， 各种视 景 通 将
资源用 场景 图组 织 ， 完成 视景 仿真 任务 。 系统可 以动 态的载入 三 维模 型 ， 提供 随机 地形和 真实地 形 接 口， 构建逼 真 的视 景仿 真环 境 。 同时 ， 可 以将 仿真 结果 以视 频的形 式保存 ， 离系统环境 演示。 还 脱 经验证 ， 系统具 有 一定 的通用 性和 灵 活性 ， 大地 缩短 了视景 仿真任 务 的开发 周 期。 极 关 键词 ： 景 仿真 ； ｐｎ Ｌ函数库 ； 视 Ｏ ｅＧ 场景 图 ； 地形 可视 化 ； 频捕捉 视