动态红外烟幕仿真方法研究

动态红外烟幕仿真方法研究

论文摘要

随着红外技术和计算机技术的发展,红外烟幕仿真已经成为一个重要的研究课题。本文根据烟幕的物理模型和粒子系统理论,对红外烟幕的干扰效果进行了模拟仿真。首先,本文对红外烟幕的消光模型、大气扩散模型和温度衰减模型进行了理论分析;接着,对目前国内外烟幕模拟的方法做了分析和总结,基于现有的粒子系统理论,结合Billboard以及纹理映射技术,给出了优化的粒子系统模型;其次,利用OGRE粒子系统效果器,模拟了简单风场对烟幕扩散的影响;最后,利用GPU(Graphic Processing Unit:图形处理器)可编程渲染管线技术、Billboard纹理映射和改进的粒子系统模型,结合OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine)渲染引擎,实现了动态红外烟幕的模拟仿真。文章最后给出了具体实现算法以及仿真得到的干扰效果图像,并对仿真结果做出了评价和分析。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景及重要意义
  • 1.2 国内外发展状况
  • 1.2.1 国内外烟幕技术的现状和发展趋势
  • 1.2.2 烟幕模拟方法的现状及发展趋势
  • 1.3 本文的研究内容
  • 1.3.1 研究内容
  • 1.3.2 论文结构
  • 1.3.3 本文特色
  • 第二章 红外烟幕物理模型的建立
  • 2.1 烟幕干扰红外成像制导武器的原理
  • 2.2 红外烟幕消光理论
  • 2.3 红外烟幕消光模型
  • 2.3.1 朗伯-比尔定律
  • 2.3.2 群体粒子透过率计算
  • 2.4 烟幕的大气扩散
  • 2.4.1 高斯扩散模式
  • 2.4.2 随机游动扩散模式
  • 2.4.3 两种扩散模式的比较与选择
  • 2.5 温度对烟幕模拟的影响
  • 2.6 小结
  • 第三章 红外烟幕三维模型的建立
  • 3.1 粒子系统建模与基本理论
  • 3.1.1 粒子系统基本理论
  • 3.1.2 粒子系统的基本模型
  • 3.2 粒子系统优化方法
  • 3.2.1 粒子重用技术
  • 3.2.2 Billboard 与纹理映射技术
  • 3.3 风场模型的建立与实现
  • 3.4 小结
  • 第四章 基于OGRE 渲染引擎的红外烟幕实现
  • 4.1 OGRE 渲染引擎介绍
  • 4.1.1 OGRE 基本框架与粒子系统仿真流程
  • 4.1.2 OGRE 粒子系统模块
  • 4.2 可编程三维图形渲染技术
  • 4.2.1 GPU 硬件实时渲染的优势
  • 4.2.2 可编程图形渲染技术与红外烟幕生成
  • 4.3 动态红外烟幕仿真
  • 4.3.1 基于烟幕物理模型的OGRE 粒子系统
  • 4.3.2 实时烟幕渲染仿真流程图
  • 4.3.3 仿真结果分析
  • 4.4 小结
  • 第五章 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在读期间研究成果
  • 相关论文文献

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