雷達導航分析論文

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1應用軟件MultigenCreator和VegaPrime介紹

1.1MultigenCreator軟件

MultigenCreator是美國MultigenParadigm公司開發的強大的三維建模軟件，是世界上領先的實時三維數據庫生成系統，它擁有針對實時應用優化的OpenFlight模型數據格式，強大的多邊形建模、矢量建模、大面積地形精確生成功能，以及多種專業選項及插件，能高效、最優化地生成實時三維(RT3D)數據庫，可以用來對戰場仿真、娛樂、城市仿真和計算可視化等領域的視景數據庫進行產生、編輯和查看。用Creator的基本建模(Modeling)工具，能手工創建三維模型，可對地形、特征、模型加入如顏色、材質、紋理等以使其更真實，在建模過程中借助CreatorWizards將提高場景建模的效率，在滿足實時性的前提下可以生成實時逼真的大面積場景。所有的這些元素：地形、特征、模型和各種屬性，組成了Creator視景數據庫，且OpenGLAPI是支持的。它的層次細節(LOD)、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優先級、自由度設置等高級功能使得其數據格式OpenFlight(*.flt)在實時三維領域成為流行的圖像生成格式。Creator還可以接受DXF、DEM和其他矢量格式的數據，與AutoCAD和GIS軟件結合方便。

1.2VegaPrime軟件

VegaPrime(以下簡稱VP)是MultigenParadigm公司專門應用于實時視景仿真、聲音仿真和虛擬現實等領域的渲染軟件環境，支持MicrosoftWindows、SGIIRIX、Linux、SunMicros等操作系統，并且用戶的應用程序也具有跨平臺特性，用戶可在任意一種平臺上開發應用程序，而且無須修改就能在另一個平臺上運行。它同時支持OpenGL

1.2和Direct3D8，支持MetaFlight文件格式，支持雙精度浮點數。與C＋＋STL(StandardTemplateLibrary)兼容，并且可定制用戶界面和可擴展模塊，其中包括VegaPrimeFX：爆炸，煙霧，彈道軌跡等等；VegaPrime：分布式渲染；VegaPrimeLADBM：非常大的數據庫支持；DIS/HLA：分布交互仿真；Blueberry：3D開發環境；DI-GUY：三維人體；GL-Studio：儀表；VegaPrimeIRScene：傳感器圖像仿真；VegaPrimeIRSensor：傳感器圖像實際效果仿真；VegaPrimeRadarWorks：基于物理機制的雷達圖像仿真；VegaPrimeVortex：剛體動力學模擬；VegaPrimemarine：三維動態海洋。

VP是一個跨平臺實時工具。它構建在VSG(VegaSceneGraph)框架之上，是VSG的擴展API，包括了一個圖形用戶界面LynXPrime和一系列可調用的、用C++實現的庫文件、頭文件。LynXPrime是一種可擴展的跨平臺的單一的GUI(圖形用戶界面)工具，為用戶提供了一個簡單的直接明了的開發界面，可根據仿真需要快速開發出合乎要求的視景仿真應用程序。LynxPrime基本上繼承了Lynx的功能，同時又增加了一些新功能。它具有向導功能，能對VP的應用程序進行快速創建、修改和配置，從而大大提高了生產效率；它基于工業標準的XML(可擴展標志語言)數據交換格式，能與其他應用領域進行最大程度的數據交換；它可以把ACF(應用配置文件)自動生成C++代碼。

VSG(VegaSceneGraph)是VP的基礎，是高級的跨平臺場景渲染API(應用程序接口)，它包括了VSG提供的所有功能，并在易用性和生產效率上作了相應的改進。VSG主要分為三個部分：⑴vsgu(Utilitylibrary)，提供內存分配等功能；⑵vsgr(Rendenringlibrary)，底層的圖形庫抽象，比如OpenGl；⑶vsgs(Scenegraphlibrary)。在內核中，VegaPrime使用vsgs，vsgs使用vsgr，它們都使用vsgu。1V"D2Y4`3IH*y4VSG具有最大限度的高效性、優化性和可定制性，無論用戶有何需求，都能在VSG基礎之上快速高效地開發出滿足需要的視景仿真應用程序，它的可擴展性為仿真、訓練和可視化等高級三維應用開發人員提供了極大的便利。

利用MultigenCreator和Vegaprime相結合的虛擬現實技術，研發人員可以很方便地開發出自己所需要的仿真系統，極大縮短研發時間。

2機場雷達實體三維模型的建立

針對機場和雷達進行相關的圖片資料、紋理的采集和數據預處理，并使用Creator自帶的先進工具：多邊形建模，創建地表，矢量化建模和編輯等建立模型，最后生成的圖形文件(.flt)提供給VP調用。

2.1樹型層次結構

在機場雷達模型建立過程中，將模型分成幾組，每組模型建立在相應的組節點(Gr--oupnode)下，每個組節點表示一組對象節點(Objectnode)，模型中的某一部分可以由一個對象節點表示。Multigen中這種樹型結構便于對三維模型進行構建和修改，同時對模型的操縱更加方便快捷(如圖1)

2.2紋理貼圖

紋理(texture)是指被映射到三維模型表面的二維圖像，紋理的合理使用可以使模型對象獲得真實的視覺效果。紋理一般通過數碼相機攝影或掃描其它圖片獲得素材，然后進過適當的處理得到。Creator

2.0可以支持多種通用標準圖像格式如INT(僅包含一個灰度通道)、INTA(包含一個灰度通道和一個透明度通道)、RGB(包含R、G、B這3個顏色通道)、RGBA(包含R、G、B這3個顏色通道和1個透明度通道)、TGA、JPEG、TIF、GIF、BMP等格式。考慮到漫游環境LynXPrime用戶圖形界面對紋理圖片的要求，引用的紋理圖形格式均為rgb格式。

【摘要】精密進場雷達是空軍航空兵場站普及的大型導航設備之一，可以提供飛機在空中實時的距離和方位信息，在飛機進近著陸過程中發揮著重要的作用。為解決雷達裝備存在學習實踐難的問題，提出利用Creator和VegaPrime虛擬現實技術對機場雷達進行系統建模及整體設計，并使用VegaPrime的API函數進行系統開發的方法。雷達視景仿真結果表明，采用Creator和VegaPrime將虛擬技術與機場雷達結合的系統設計方法的可行性可以為雷達裝備的虛擬化教學創造平臺，促進雷達裝備的普及化。

【關鍵詞】雷達導航虛擬現實視景仿真建模