基于OGRE的实时红外视景生成技术研究与应用

论文摘要

实时红外视景生成技术属于红外仿真成像技术的一种，通常用于对虚拟战场上的战斗环境以红外图像的形式实时地进行仿真显示。对红外仿真成像技术的研究在国防科技和军事应用中有着不可轻视的作用。本文以此为出发点，结合实验室项目的需要，在总结国内外研究成果的基础上，提出了一种可行的实时红外视景生成技术并对其进行了实现，最后成功地应用到了实际项目当中。本文首先从红外仿真成像的理论分析出发，说明了其基本原理，然后运用了物理学和红外热辐射传播理论对物体的热辐射传播计算进行了建模，再通过对大气效应和成像系统效应的理论分析，提出了简化的仿真计算模型。同时，本文也对面向对象图形渲染引擎OGRE(Oriented Graphics Rendering Engine)进行了结构介绍和功能剖析。最后再给出了实时红外视景生成技术的设计框架并对其进行了实现和验证。本文以OGRE为开发平台实现了一个具有较高真实感和较快渲染帧率的实时红外视景仿真系统，解决了传统的红外仿真成像开发工作量较大以及实时渲染效果不理想的问题，并将该红外仿真系统成功地运用到了实际项目中。为今后在基于OGRE中的红外仿真技术研发提出了一些可行的参考方法，具有广泛的应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 红外成像仿真概述
• 1.1.2 虚拟战场仿真概述
• 1.1.3 OGRE 概述
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 本文研究内容与结构
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 论文结构
• 1.3.3 主要特点
• 第二章 实时红外视景生成技术的基础理论和关键技术
• 2.1 基本原理与理论
• 2.1.1 红外成像基本理论
• 2.1.2 红外仿真基本理论
• 2.2 OGRE 渲染框架分析
• 2.2.1 OGRE 框架结构
• 2.2.2 OGRE 中的纹理生成
• 2.2.3 OGRE 中的合成器分析
• 2.3 小结
• 第三章 红外视景生成系统的设计与建模
• 3.1 红外视景仿真框架总体设计
• 3.2 目标和背景建模设计
• 3.3 物体的红外热辐射计算建模
• 3.4 大气效应仿真建模
• 3.5 成像系统仿真建模
• 3.6 红外辐射量化显示算法设计
• 3.7 系统数据组织
• 3.8 小结
• 第四章 红外视景生成系统实现与应用
• 4.1 红外视景生成技术在项目中的应用
• 4.1.1 应用背景
• 4.1.2 红外成像功能模块总体设计
• 4.2 红外仿真系统功能的实现
• 4.2.1 场景的红外仿真的实现
• 4.2.2 红外热辐射仿真计算
• 4.2.3 大气成像效应仿真实现
• 4.2.4 成像系统效应仿真实现
• 4.2.5 红外图像生成的功能实现
• 4.3 红外仿真结果
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果