步兵营属武器射击模拟训练系统设计与实现

论文摘要

随着高新技术不断的应用于现代步兵武器装备的研究和发展,步兵武器也开始向高毁伤、高精度、大型化的方向迈进。然而,费用高、组训难、保障难、维护难等这些高科技武器固有的不足,也同时在制约着步兵武器射击训练的发展,延缓了武器装备向战斗力转化的进程。因此,依托虚拟模拟训练平台广泛开展射击模拟训练,不仅是当前步兵分队武器射击训练改革的必由之路,同时也是提高步兵分队战斗力的有力保障。 本文结合步兵营属武器射击训练的实际,在总结探讨模拟训练方法的基础上,设计实现了《步兵营属武器射击模拟训练系统(OpenFire 1.0)》。首先,对射击模拟训练的业务需求进行了总体分析。主要从射击模拟训练的组织领导结构、职能作用、组训方法和步骤及训练管理模式等方面,对模拟训练的基本模式作了概括性的总结和探讨;其次,借助UML对系统进行了面向对象的模型构建。在分析了OpenFire系统的业务需求之后,提出了基于用例的需求分析模型,并在此基础上建立了系统的设计模型和实现模型,构造出了系统的总体框架;最后,阐述了基于OpenGL的三维引擎的设计及相关的实现技术。重点讨论了三维引擎总体结构框架设计、引擎内部模型数据管理、三维场景渲染、随机地形生成的算法、弹道仿真等技术的应用。 总体上看,OpenFire系统是一个开放的系统,它不仅能够为受训者创建逼真的三维仿真训练环境,还为训练的组织者提供了管理训练的信息平台。同时,该系统面向营属步兵武器装备的训练,具有添加新型训练武器,扩展系统自身应用范围的能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 分队射击模拟训练系统研究现状
• 1.3 本文研究工作
• 1.4 本文结构
• 2 面向对象技术与UML概述
• 2.1 面向对象技术概述
• 2.1.1 面向对象技术的基本概念
• 2.1.2 面向对象的系统分析与设计方法
• 2.2 统一建模语言（UML）
• 2.2.1 UML概述
• 2.2.2 UML的图
• 2.3 UML与面向对象的分析与设计
• 3 OpenGL概述
• 3.1 OpenGL简介
• 3.2 OpenGL的工作方式
• 4 OpenFire系统的业务背景分析
• 4.1 分队射击模拟训练的组织与管理
• 4.1.1 组织结构与职能作用
• 4.1.2 实施方式
• 4.2 射击模拟训练方法研究
• 4.2.1 射击模拟训练的主要目标
• 4.2.2 射击模拟训练的基本内容和方法
• 5 OpenFire系统面向对象的分析与设计
• 5.1 基于用例的需求模型
• 5.1.1 识别OpenFire系统的参与者
• 5.1.2 识别OpenFire系统的用例
• 5.2 OpenFire系统的分析与设计
• 5.2.1 确定OpenFire系统的对象和类
• 5.2.2 定义对象的属性和服务
• 5.2.3 系统静态结构分析
• 5.2.4 系统动态模型分析
• 5.3 OpenFire系统的实现
• 5.3.1 训练管理模块的实现
• 5.3.2 训练实施模块的实现
• 6 三维引擎设计和实现
• 6.1 三维引擎的功能分析
• 6.2 三维引擎的静态结构
• 6.1.1 三维场景的管理模型
• 6.1.2 三维对象的多念性
• 6.1.3 三维引擎静态结构模型
• 6.3 三维引擎的动态模型
• 6.4 引擎实现中的几个关键技术
• 6.4.1 三维模型数据的组织
• 6.4.2 三维场景高效渲染
• 6.4.3 随机地形生成
• 6.4.4 弹道仿真
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢
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