多机分布协同三维视景实时生成技术及其应用

论文摘要

随着社会的进步和科技的发展,多通道三维视景实时生成技术已经被广泛地应用到航天、军事、通信、医疗、教育、娱乐、图形、建筑和商业等各个领域。由于三维视景实时生成的计算量和渲染量很大,对硬件的要求很高,大多数实用的多通道实时三维视景生成系统都是使用专用硬件,成本高,推广困难。为了降低成本,使得多通道实时三维视景生成系统可以更好地推广到各个应用领域,迫切需要研究一种使用低成本硬件平台的多通道三维视景实时生成技术,在这种背景下,随着硬件技术的发展,基于多微机分布协同技术的多通道三维视景实时生成技术逐渐成为当前人们研究的重点。由于多通道三维视景实时生成在许多领域具有广泛的应用,将其由专用硬件平台向通用微机平台发展具有十分重要的实用意义。本文首先构建了一个多机分布协同的三维视景实时生成系统平台,并解决了多机分布协同实时三维渲染同步的技术难题。在此基础上,本文结合作者参与的两个重大项目:360度机场塔台视景模拟机和全国空中态势实时显示系统,重点研究了多机分布协同三维视景实时生成技术在虚拟现实仿真系统以及高分辨率大屏幕显示系统中的应用。360度机场塔台视景模拟机是虚拟现实系统VROTS(Virtual Reality Operation Training Simulator,虚拟现实操作训练仿真器)在民航和军航空中交通管制指挥中的应用,本文对空中交通管制仿真系统中得关键技术进行了研究,重点研究了此类仿真系统得仿真模型,为今后VROTS在其他领域中的应用探索出了一条可行的道路,具有一定的理论和实际意义。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 本文研究的目标和内容
• 1.3 本文内容结构的安排
• 第2章 多机分布协同三维视景实时生成技术
• 2.1 研究现状
• 2.2 系统结构
• 2.3 网络框架构件
• 2.4 多机协同实时渲染环境下的渲染同步
• 2.5 多微机协同实时渲染环境下的输入控制同步
• 2.6 本章小结
• 第3章 空中交通管制仿真系统的仿真模型
• 3.1 引言
• 3.2 用 MLSM 方法建立空中交通管制仿真核心模型
• 3.3 命令解析层
• 3.4 运动核心层
• 3.5 本章小结
• 第4章 飞机运动建模
• 4.1 引言
• 4.2 坐标系选择
• 4.3 建模方法
• 4.4 飞机运动建模的一些基本概念
• 4.5 地面运动模型
• 4.6 起飞模型
• 4.7 着陆模型
• 4.8 空中运动建模
• 4.9 本章小结
• 第5章 360 度机场塔台模拟机
• 5.1 系统设计的目的和意义
• 5.2 系统的工作原理
• 5.3 系统结构
• 5.4 本章小结
• 第6章全国空中态势实时显示系统
• 6.1 引言
• 6.2 巨量纹理三维大地形实时漫游的研究意义
• 6.3 国内外研究现状
• 6.4 主要算法
• 6.5 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 本文工作的总结
• 7.2 本文主要研究成果
• 7.3 进一步的工作与展望
• 致谢
• 攻读博士学位期间主要参加和完成的科研任务
• 攻读博士学位期间发表的科技论文