战场环境仿真中粒子系统应用研究

合集下载

物理模拟中的粒子动力学模型构建与仿真实现

物理模拟中的粒子动力学模型构建与仿真实现粒子动力学模型是物理模拟中常用的一种模拟方法，可以用于模拟物质的运动、相互作用和变化过程。

在物理学、工程学、计算机图形学等领域中，粒子动力学模型被广泛应用于模拟和预测各种复杂的物理现象，如流体动力学、布料仿真、弹性体模拟等。

本文将介绍粒子动力学模型的构建和仿真实现的基本流程和方法。

一、粒子动力学模型构建的基本原理粒子动力学模型基于牛顿力学和某种形式的势函数，通过计算粒子间的相互作用力和动力学方程来模拟和描述物体的运动。

在粒子动力学模型中，每个粒子被赋予一定的质量、位置和速度，并受到外力和粒子间力的作用。

粒子的位置和速度随时间的推移而改变，通过数值积分方法求解粒子的运动方程，从而得到粒子的轨迹和状态变化。

1. 粒子模型的构建粒子模型的构建主要包括以下几个方面：（1）确定系统中粒子的数目和性质。

根据模拟对象的特点和需求，确定粒子的数量和性质，如质量、电荷、形状、初始位置和速度等。

（2）确定粒子间相互作用力的形式。

根据实际问题，选择适合的相互作用力模型，如弹簧力、电磁力、引力等。

（3）建立势函数。

根据粒子间的相互作用力，建立势函数，用于描述粒子间的相互作用能。

（4）确定边界条件。

根据模拟环境的特点，确定边界条件，如周期性边界条件或固定边界条件。

2. 粒子模型的动力学方程粒子模型的动力学方程起着决定性的作用，在模拟物体的运动轨迹和状态变化中起到关键作用。

根据牛顿第二定律，可以得到单个粒子的动力学方程：m * a = F (1)其中，m表示粒子的质量，a表示粒子的加速度，F表示作用在粒子上的合力。

对于一个多粒子的系统，动力学方程可以表示为：m_i * a_i = Σ_j F_ij (2)其中，m_i和a_i分别表示第i个粒子的质量和加速度，F_ij表示第i个粒子和第j个粒子之间的相互作用力。

3. 数值积分方法为了求解粒子的运动方程，需要使用数值积分方法将微分方程转化为离散的差分方程。

超级武器粒子束武器的高速穿透力

超级武器粒子束武器的高速穿透力超级武器粒子束武器是当代军事装备中的一种重要利器，以其强大的高速穿透力在战场上发挥着重要作用。

本文将探讨超级武器粒子束武器的高速穿透力，并就其在现代战争中的应用和潜力进行分析。

一、粒子束武器的基本原理和优势粒子束武器是一种利用高能量粒子流直接攻击目标的武器系统。

它通过将粒子加速到极高的速度，并对目标进行准确瞄准和瞬间释放，以实现高速穿透的效果。

相比传统的子弹武器，粒子束武器具有许多显著优势。

首先，粒子束武器能够在极短的时间内释放巨大的能量，实现高速穿透。

其次，粒子束武器的攻击能够精确打击目标，降低误伤和误杀的风险。

此外，粒子束武器不像传统武器那样受到枪管磨损和弹药限制，具有更长的使用寿命和更低的维护成本。

二、粒子束武器的高速穿透力及原因分析粒子束武器的高速穿透力是其最重要的特点之一。

其高速穿透力主要来自以下几个方面的原因。

首先，粒子束武器的攻击速度非常快。

粒子束在相对论速度下运动，能够达到近光速的攻击速度，与传统的子弹相比速度大大提高。

这使得粒子束武器能够快速击穿目标的外表层，对目标内部造成巨大破坏。

其次，粒子束武器的攻击能量非常强大。

粒子束武器所释放的能量远远超过了传统武器的机械作用。

无论是高能粒子束还是离子束，都具有高能量和高动能，这使得攻击目标时能够产生巨大的冲击力和破坏力，进而实现高速穿透。

另外，粒子束武器的攻击方式独特灵活。

由于粒子束攻击是以能量形式传输的，可以根据不同的目标调整粒子束的能量和强度。

这种灵活性使粒子束武器能够根据目标不同的结构和防御方式，针对性地增加攻击力度，提高穿透效果。

三、粒子束武器在现代战争中的应用和潜力粒子束武器作为超级武器的代表，具有巨大的应用潜力和军事价值。

首先，在陆地战场上，粒子束武器可以用于穿透敌方的装甲和防护结构，毁伤敌人的重要设施和防线。

其高速穿透力能够直接击穿敌方坦克、装甲车等装备，有效地破坏敌方战斗力。

其次，在海上领域，粒子束武器可以应用于海战中，对敌方舰艇和舰队进行攻击。

海洋战场仿真技术研究

统平台上建立基于ＷｉｎｄｏｗｓＡＰＩ的Ｖｅｇａ应用程序。
２系统概述
海洋战场仿真系统，包括场景建模和场景驱动两部分。场景建模包括地形文化特征以及反映各种自然景象和其后现象，如海浪、船的尾迹、岛屿、树木、天空、雨、雪、雾等，同时地形环境还包
１ｏ．＾１系统再现大面积三维海洋战场，如几千平方公里的海域，提供真实海洋战场环境和各种武器平台，能够仿真地理环境、海洋ｉ＝００‘ 环境、大气环境、声学环境等，能够仿真各武器平台的物理特性、其中Ｔｉｄｅ一海面平均波高；Ｘ ∈【０，２叮Ｔ卜波浪方向；Ｃｏ－平均波浪动力特性和声音特性。实时三维显示、记录、管理整个战场态势，功率， ‘ 。＝０．１１２Ｈｓ；Ｔ日一海浪模型周期； ‘ Ｐｉ一第ｉ个单元波相位角；Ｑｉ一对指挥和作战能力进行评估等。系统主要负责三维可视化仿真系第ｉ个单元波角频率。统各项功能的实现，包括海洋环境自动产生、场景模型库、碰撞监海洋模块除了提供动态海洋的实现外，还提供了一些海洋的测、交互控制、渲染引擎、大屏幕投影系统六个模块，如图１所示。特效模型，如船的尾迹、船头的波浪、漩涡、海面的浮标、泡沫等，可使用户在自己的应用程序中方便的添加一些海洋的特效。首浪效果通过在不可见多边形上粘贴二维纹理实现。根据船
民营科技２０１３年第５期
科技论坛
海洋战场仿真技术研究

OSG的粒子特效仿真

3 开发方法
在 OSG 中，采用粒子系统模拟特殊效果有两种方法：一是采用 OSG 中已经定义好的粒子系统模块；二是根据需要，自定义粒子系统。
（1）预定义粒子系统的使用 1) 创建预定义粒子系统模块对象，设置相应的参数。 2) 作为子节点加到到场景节点中。从粒子系统的的关系继承图中，可以知道它们继承自 osg::Node 或者 osg::Group 节点，因此可以直接作为一个节点加入到场景中。（2）自定义粒子系统的方法与步骤 1) 创建粒子群（osgPartlcle::ParticleSystem），并将其加入到场景中。设置相应的属性，如材质、放射及光照。 2) 创建粒子（osgParticle::Particle），控制场景中每一个粒子的特性并关联到粒子群。设置粒子对应的特性，如大小、颜色、生命周期及重量等。 3) 创建粒子系统放射器（osgParticle::ModularEmitter），标准的放射器包括 3 个组成部分计数器（ Counter）、放置器（Placer）、发射器（Shooter），设置相应的属性，如位置、形状、速度和方向等。 4）创建粒子系统编程器对象（osgParticle::Program），控制粒子在声明周期内的运动。一个标准编程器对象包含各种操作器，如 osgParticle::AccelOperator， osgParticle::FluidFrictionoperator 等。 5）创建粒子系统更新器（ osgParticle::ParticleSystemUpdater），用于管理每帧的粒子的属性，如位置、速度、方向等。通过上面的步骤，可以完成一般粒子特殊效果的仿真，用户也可根据需要调整各对象实例的创建顺序。各粒子特效对象的调用关系如图 9 所示。

基于粒子系统的自然环境特效仿真

基于粒子系统的自然环境特效仿真摘要：基于粒子系统的特效仿真是虚拟自然环境可视化仿真中的一个重要环节。

阐述了粒子系统原理，根据粒子系统原理为虚拟自然环境中爆炸、火焰、烟雾、雨雪等不规则景物建立了粒子系统模型，分析了基于粒子系统特效仿真中的动态链表、三角函数链表、实时性等关键技术。

关键词：自然环境；粒子系统；特效仿真0 引言虚拟自然环境是场景仿真的重要基础。

在计算机仿真中，虚拟自然景物能否更好地可视化直接影响用户的使用反馈。

仿真不规则物体，是可视化计算机仿真的难点，因其外观特征极不规则，表面不光滑，而且具有复杂与随意变化过程，这使得用经典的欧几里德几何学对其描述显得无能为力。

尽管如此，国内外学者先后提出了粒子系统模型、细胞自动机模型、分形模型等表示不规则模糊物体的理论，其中W.T.Reeves 提出的粒子系统理论较为成功。

粒子系统就是由大量粒子集合在一起表现不规则物体的计算机模拟系统[1]。

如今，粒子系统已经应用在可视化虚拟环境仿真的各个方面，虚拟的雨雪、烟雾等特效是实现逼真的虚拟自然环境中不可或缺的一部分，也是粒子系统运用的主要领域。

1 粒子系统原理粒子系统对景物的绘制不同于以往造型、绘制系统的方法，它不是一个静态模型，而是一种过程模型。

如果可以找到有效的物理或生理过程，不规则物体的行为分析和建模将变得很简单，只要实现实时的物理几何模型即可。

一个粒子系统可由多个称为粒子的元素组成，每个粒子均具有形状、大小、运动方向、生存周期等属性，而一个粒子具有的属性取决于粒子系统所模拟的物体。

粒子系统是一个动态变化的系统，每时每刻都有新粒子产生以及旧粒子死亡。

系统中的粒子的各类信息都随时间而改变，粒子的初始状态、运动规律影响粒子的正确运行。

我们可以通过控制粒子的属性和变化过程来模拟一些动态自然物体。

粒子系统的实现需要以下5个步骤：①新粒子产生并具有新属性后进入系统；②结合粒子的动态特征对粒子进行诸如移动和变换之类的操作，同时改变粒子属性；③判断活动粒子的实时生命值；④删除超过其生命周期的粒子；⑤绘制并显示由系统中粒子所组成的图形。

《测绘科学技术学》2008年总目录(第25卷总86-91期)

种利用凸包思想顾及障碍物的聚类分析张小朋，芳，武孟岩斌，１５等（４）基于ＡｃＭＳ的靶场ＷｅＧＳ设计与实现ｒＩｂＩ
一
…
…
…
…
…
…
…

…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
马亚明，一新，江水（４）华张１９
高为广，剑文，卉，（６池张等４）
战场环境仿真中粒子系统应用研究武志强，雄，刚，（５游万等３）
… … … … … … … … … … … …
城市地下管线档案信息化管理探讨 ……… 朱顺痣，林广元（３）１９城市ＧＳＰ高程控制网的建立方法与精度分析李春华，黄丁发，张献州（４１２）
…
月球重力场模型质量及可靠性的分析评定陈少明，李姗姗，建，１３米等（５）
… … … … … … … … … … …
一
种基于启发式算法的等高线局部内插方法安晓亚，群，强，（０孙肖等５）
… … … … … … … … … … …
第３期
模型偏差的统计分析 ………… …………… 陶本藻，张朝玉（５）１７基于ＲＳ的北京山区植被覆盖变化空间特征张本昀，何富中，铮铮，（６）喻等１０地名本体的概念框架与构成研究 ………… 李淑霞，俊（６）高１４高精度ＧＳ形变监测网数据处理的理论与方法Ｐ

基于粒子系统的虚拟战场环境特殊效果模拟

果，越来越多地被应用到了军事训练中。由于在虚拟
显的优势，因此被公认为是虚拟战场模拟最成功的算法之一。粒子系统是ｗ．．ｅｖｓ在１８ＴＲｅｅ９３年提出的，主要解决由大量按一定规则运动的微小物质组成的对象在计算机上的生成与显示的问题。文中以爆炸这一特殊效果为例，以粒子系统的基本原理为基础，
２３３初始颜色和初始透明度．．
３更新粒子的状态属性，）产生新粒子。４绘制渲染粒子。用绘制算法把粒子的运动属）
性变化绘制出来，人以直观的视觉。给
爆炸粒子的颜色采用了ＲＢＧＡ模型，中Ｒ、、其ＧＢ表示红绿蓝的颜色组成分量，Ａ表示粒子的透明度ａｈ。在ＯｅＧｌａｐｐｎＬ中，明度ａｈ透ｌａ和ＲＢ各分量的ｐＧ值都是用００～１０之间的浮数值来表示。初始透明．．度定义为最亮，１０当减为０说明为最暗。即．，，
程。粒子质量和数量．．
粒子系统的通用建模和渲染过程主要包括以下５
个主要步骤：
爆炸粒子系统只在第０帧产生粒子，不管是碎片粒子系统还是烟雾粒子系统都是在初始化的时候产生
中图分类号：Ｐ９Ｔ３文献标识码：Ａ文章编号：６３６９２１）９０６ — ４１７ — ２Ｘ（０２０ — ０２０
ＳｅｉｌＥｆｅｔｍｕａｉｎｉｒｕｌＢａｔｅｅｄＥｎｖｒｎｍｅｐｃａｆｃｓＳｉｌｔｏｎＶｉｔａｔｌｆｌｉｉｏｎｔＢａｅｎｒｉｌｙｔｍｓｄｏＰａｔｃｅＳｓｅ

基于OpenGL的模拟战场环境设计

１ＷｉＭａ（程序入口；）ｎｉ）ｎＷｉＭａ（的功能为定义一个Ｗｉｄｗ的窗口的样式，ｎｉ）ｎｎｏｓ大小等，建立这个窗口。并２）Ｍ￣Ｐｏ（窗口回调函数；ｇｒｃ）ＭｓＰｏ（窗口回调函数在整个运行周期中随时对回调ｇｒｃ）
收稿日期：０８５４作者２０ —０ —１夏瑞丽女４岁实验师１
第５期
果等丰富的绘图方式… 。１
以下介绍在ＶｉａＣ＋＋中以ＯｅＧＬ为工具进行的战ｓｌｕｐｎ争环境设计时的一些要点。
２摄像漫游
人对世界的综合视觉观察效果，源于我们的眼睛。在来
计算机３图形处理的技术中，Ｄ也有类似我们眼睛的ｇｌｕ
图１视点、目标点
视点（察点）一个三维坐标量，观是ｘ量、量、分别ＹＺ量
代表着横向、高度和前后的移动。目标点、点方向也分别视是三维坐标量，视点的变化，相当于人在场景中的移动。
函数所定义的外部事件（鼠标移动、点击窗口变化、键盘和其他函数发出的消息）做出反应。３ａ１（消息循环；）Байду номын сангаас ｍｅａ）．ｍｐ
２８０年第５０期
山西电子技术
应用实践
基于ＯｅＧ的模拟战场环境设计ｐｎＬ
夏瑞丽
（中北大学，山西太原００５）３０１

虚拟战场环境特殊效果仿真

Ｖ０．３Ｎｏ１１５。．２
火力与指挥控制
Ｆｒｏｔｏ＆ＣｍｍａｄＣｎｒｌｉＣｎｒｌｅｏｎｏｔｏ
Ｄｅ，Ｏ０ｃＺｌ
第３５卷第１４（００１— １７０１０—６０２１）２０７—４
２．ＢｅｇｕＴａｋＩｓｉｕｅＢｅｇｕ２３５Ｃｈｎｎｂｎｎｔｔｔ，ｎｂ３００，ｉａ）
Ａｂｔａｔ：ｓｄｏｎｄｓｕｓｏｏｆｖｒｏｓｅｉｌｅｆｃｓｍｏｅｉｇｍｅｈｏｓｏｒｉｌｙｓｅｓ，ｔｓｒｃＢａｅｉｃｓｉｎａｉｕｓｐｃａｆｅｔｄｌｎｔｄｎｐａｔｃｅｓｔｍｈｅ
的特殊效果建模仿真十分困难，一是经典几何建模
难以对其进行精确的描述，二是缺乏通用模型，难且以兼顾实时性和真实性等要求。如果对每种特效单独设计实现不仅缺乏系统性，也不宜于系统的扩充，缺乏开放性。本文在对经典粒子系统理论进行归纳
控制过程，借鉴分形技术在外形模拟上的优势，并过
ｓｕｙｃｎｉｅｈｒｅｔａｕｅｐｎｎｏｔｅｏｔｉｅｏｅａｌ，ｉｈｕｅｏｊｃｒｅｔｄｍｅｈｄａｄｔｄｏｓｄｒｔｅｔｕｏｎｔｒ，ｏｅｉｇｔｈｕｓｄｖｒｌｙｗｈｃｓｂｅｔｏｉｎｅｔｏｎ
ＳｕｙｏｅｉｌＥｆｅｔｉｕａｉｎｉｒｕｌｔｄｎＳｐｃａｆｃｓＳｍｌｔｏｎＶｉｔａ

虚拟战场环境中典型特效生成方法概述

虚拟战场环境中典型特效生成方法概述
唐晓明;张小超
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2005(000)0z1
【摘要】在虚拟战场环境中特殊效果的仿真逼真度直接影响着整个视景仿真的质量,而在众多特效中烟、云、雾、火焰等不规则物体的仿真一直是视景仿真的重点和难点.该文介绍了生成烟、云、雾、火焰等不规则物体的粒子系统方法、分形方法、分形粒子方法、纹理映射方法、物理过程方法和细胞自动机方法六种方法,总结了这些方法的特点及使用场合.最后,根据当前技术走向并行化的趋势对未来可能出现的生成不规则物体的方法作出分析.
【总页数】4页(P384-386,397)
【作者】唐晓明;张小超
【作者单位】装甲兵工程学院装备作战室,北京,100072;装甲兵工程学院装备作战室,北京,100072
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.虚拟战场环境中地物的生成 [J], 蒋海滨;王精业;张小超
2.虚拟战场环境中地物的生成 [J], 蒋海滨;张小超;王精业
3.三维虚拟战场环境中雷达网防御范围建模计算及可视化方法 [J], 王闯;徐垚
4.基于Vega的虚拟战场环境中特效仿真研究 [J], 连广彦;马俊枫;花传杰
5.虚拟战场环境中典型碰撞问题研究 [J], 冯善达;刘怡昕
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《战场环境概论》论文

《战场空间环境概论》课程论文联合作战战场环境分析二O—三年十一月传统战场因素---- 地理环境对作战的影响摘要：夫地形者，兵之助也。

一一《孙子•地形篇第十》一般来讲，参战时参谋部在制定战略、战役计划和临战时，都会充分注意和考虑地理地形的，尤其现代条件下的信息化战争，整个作战环境是全方位、多层次的，涉及陆海空天电等，但往往高科技又受制于气象、海洋水文、地理地形的影响，所以重视和研究传统战场因素也显得尤为重要。

关键词：军事地理；战场环境；决策；如今，信息化条件下，战场环境对作战行动的影响是高度综合的，陆海空天战场环境形成一个高度复杂紧密的有机整体，所以21世纪以来各国军事研究以及指挥人才培养大都瞄准复杂环境下的联合作战模式，却往往忽略了在电磁环境对抗失败后的通信致盲时间段作战的研究。

传统的战场环境，主要指作战地区的地理地貌和气象水文，以及相对简单的社会条件和军事条件。

我们要适当调整完全依赖电磁通信和空天对抗的作战模式，自觉改变习惯于利用高级科学技术辅助决策，更准确、快速地根据地理地形、水文气象作出正确的决策。

本文从地理地形、气象以及海洋三个主要的传统战场环境结合战例分析，努力发掘一些当我军在对抗美军失利时如何减少损失或反败为胜的理论依据。

1气象战场环境1.1气象战场环境的概念气象是表示大气状态的物理量（气温、湿度、风力等）以及表示大气状态的物理现象（风、云、雨、雾等）的总称。

气象学研究的对象是大气层内各层大气运动的规律、对流层内发生的天气现象和地面上的旱涝冷暖的分布等。

气象学涉及的问题很多，在气象学上用以解决这些问题的方法和差异很大，随着科学技术发展日新月异，气象学有很多分支，例如天气学和气象学等。

天气是指某区域内每一段时间内各种大气现象的综合，通常用气温、气压、湿度、风向、风速以及发生在大气中的云、雨、雷电、雾等现象描述。

而某地区的气候是指在太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动长时间相互作用下所产生的大气综合，不仅包括该地多年来经常发生的天气状况，而且也包括某些年份出现的极端天气状况。

基于MDA的仿真系统研究与实现

基于MDA的仿真系统研究与实现随着科学技术的快速发展，仿真技术在科学研究、工业生产、军事指挥等众多领域发挥着越来越重要的作用。

模型驱动架构（MDA）作为一种新兴的仿真技术，通过建立高保真度模型并实时模拟系统行为，为复杂系统的仿真研究提供了新的解决方案。

本文将围绕MDA的仿真系统研究与实现展开讨论，旨在深入探讨MDA的基本原理、实现方法、实验验证及其应用前景。

近年来，MDA的仿真系统研究取得了显著的进展。

在国内外学者的共同努力下，MDA的关键技术得到了进一步发展，包括模型建立、数据采集、实时处理等。

特别是在实时处理方面，研究者们致力于提高仿真系统的运行效率，以满足复杂系统仿真的需求。

MDA的仿真系统在各个领域的应用也取得了不少成果，如航空航天、无人驾驶、智能制造等。

MDA是一种基于模型驱动的仿真技术，其基本原理是通过对系统进行抽象建模，并在仿真环境中实时运行模型，以模拟系统的实际行为。

MDA的模型建立一般采用数学方程和算法描述系统的动态特性，同时通过数据采集对模型进行验证和修正。

在实时处理方面，MDA通过高效的算法和优化技术，提高仿真系统的运行效率，以满足实时性要求。

MDA的仿真系统实现需要硬件设备、软件工具和数据管理的协同支持。

在硬件设备方面，需要选择高性能的计算设备和传感器，以提高仿真系统的运行效率和实时性。

在软件工具方面，应选用MDA的专业软件，如Simulink、Modelica等，进行系统建模和仿真。

在数据管理方面，应设计高效的数据存储和访问机制，以保证仿真过程中数据的实时性和准确性。

为验证MDA的仿真系统性能和可靠性，我们进行了一系列实验。

我们选取了多个具有代表性的系统进行建模和仿真，比较了不同算法在实时性和精度方面的表现。

实验结果表明，MDA的仿真系统在实时性和精度方面均具有较好的性能。

我们对仿真系统进行了长时间运行和稳定性测试，发现系统在连续运行数小时后仍能保持稳定。

我们对仿真系统的可靠性进行了评估，发现在各种测试场景下，系统均能正确地模拟系统行为并输出正确的结果。

基于GLScene和ODE的火炮武器系统虚拟战场仿真

成了火炮武器系统虚拟战场仿真系统的构建。
［关键词】虚拟战场开放动力学引擎细节层次模型碰撞检测地形建模
０引言．
粒子系统
火炮武器系统是一种十分复杂的系统，其理论性强，精度要求高。计算机仿真及虚拟现实技术是武器研制过程中的一项重要内容，是在虚拟环境中模拟和测试真实武器系统的各项性能指标的一种重要手段。以虚拟仿真的方式完成对真实战场的逼真模拟，既保证了良好的效果，又提高了效率，降低了成本，成为诸多领域内复杂任务和复杂对象研究的主要方法Ｉ从某种意义上讲，ｌ１，其价值不亚于真实的试验。仿真技术在国防科研和其他行业的作用日益突出，被认为是继科学理论和实验研究后认识世界和改造世界的工具。在西方发达国家的武器系统研制过程中，计算机仿真往往是武器系统定型试验之前必须进行的步骤。１．几何建模引擎ＧＳｅｅ与物理建模引擎ＯＤＬｃｎＥＧＳｅｅＬｃ是基于ＯｅＧ的开放源代码的３ｎｐｎＬＤ开发平台，它提供了可视化组件库和对象库来描述和渲染３Ｄ场景。与原始的ＯｅＧｐｎＬ函数库相比，Ｌｃｎ提供了更为强大的功能：ＧＳｅｅ（）１将所有的ＯｅＧｐｎＬ基本操作封装到组件库和对象库中，其面向对象的机制更适合做大型的开发，同时提供了可视化ＲＡＤ开发工具；（）２支持将多种已有的３Ｄ模型导入到ＧＳｅｅ的３ＬｃｎＤ场景中，其支
图１虚拟战场仿真对象的层次结构３虚拟战场３．Ｄ地形建模对于虚拟战场仿真环境。需要大规模地形模型的实时显示。而这种地形模型常常包含数十万甚至上百万个多边形，而且有越来越复杂的趋势。对此问题，ｌｒ出ＬＣａｋ提ＯＤ算法加以解决，其主要思想是为虚拟场景中的物体建立多层次的细节模型，在模型驱动时根据一定的规则选择相应的层次，从而达到实时简化模型而又不影响视觉效果的目的。总结近年来ＬＤ技术的研究成果，Ｏ一般可以将其分为两类：一是与视点无关的ＬＤ算法（ＩＯＤＶｉ —ｎｅｅｄｎＯｔ二是与视点相关ＯＶＬ：ｅＩｄｐｎｅｔＤ）］ｗＬ３；的ＬＤｖＩＤＶｅ — ｅｅｄｎＬＤ［。Ｏ（Ｄ』：ｉＤｐｎｅｔＯ）￣如果按照模型所使用的数据０ｗ４－类型，又可以将它们分为基于规则格网ｓ）ＬＤ和基于不规则三角Ｇ的Ｏ网（Ｉ）ＬＤ其中，ＴＮ的０。对基于ＲＧ的ＶＤＯＤ的地形模型的研究最为ＳＬ普遍，目前已经比较成熟。ＧＳｅｅＬＤ算法有很好的支持，它采用基于ＲＧ的ＶＬＤＬｃｎ对ＯＳＤＯ地形模型，但渲染的实时性很好，全满足虚拟战场的要求，不完而且对ＬＤ算法进行了非常合理的面向对象的封装，Ｏ使用简单方便。ＧＳｅｅＬｅｎ提供了诸多属性操作，以实现对地形面积、ＯＬＤ细节精度、ＯＬＤ单位面片的大小等地形建模特征的控制。ＬｃｅＧＳｅ可以从单色位图生成３ｎＤ地形，其基本思想就是把一张单色位图作为节点数据源，图上不同位置位的色差就代表地形中不同位置的高度差。如果通过卫星将某个区域的俯视图拍摄下来，然后将该俯视图处理为单色位图，可以通过以下的就代码生成节点数据：ＧＢｔｐＳＰｃｕｅｏｄｒｍｉ（ｅｒｉ．ｍ ’ ＬｉＨＤ．ｉｒ．ａＦｏＦｌ’ｒａｂｐ）ｍａｔＬｅｔｎ；其中。ＬｉｐＤＳ为ＧＬｅｎ的组件，ｔｒｉ．ｍＧＢｔＨｍａＳｅｅ而ｅａｎｂｐ是一张具有ｒ色差的单色位图。这样，通过简单的代码，就可以实现一个基本的战场３Ｄ地形。如果要在战场上进行虚拟漫游，只需要改变相机的位置和角度即可。至于地形网格节点的生成、地形的实时渲染等代码，全部在后台进行，使用者可以不掌握全部实现的细节。４基于粒子系统的特殊效果生成．粒子系统方法是一种模拟不规则的复杂几何形体的方法，用其对矢量场进行显示，具有灵活方便的特点，尤其适合于对火焰等具有模糊外形的物体的造型在３。Ｄ虚拟战场的对抗环境中，粒子系统的应用主要是对火焰和爆炸的模拟。在火炮发射炮弹或敌方目标被击中时，都需要模拟火光；特别是敌方目标被击中时，还需要模拟爆炸的场景。ＧＳｅｅ对粒子系统的支持主要体现在对火焰的模拟上。在ＬｅｎＧＳｅｅ中，Ｌｃｎ通过ＴＬｉＦＭａａｅ组件实现对火焰外观的控制，ＧＦｒＸｎｇｒｅ它包含很多属性，如Ｉｅｏｒ制内焰的颜色，ｕｒｏｒｎｒ｜控ｎＣｏＯｔＧｌ控制外焰的颜ｅｏ色；ｉＤｒＦｒｉ控制火焰的方向；ｉＤｎｉ控制火焰的粒子密度；ｘａ－ｅＦｒｅｃｔｅｙＭａＰｒｔｌ控制火焰的最大粒子数量；ａｔｌｉ控制粒子的存活时间；ａｉｅｃｓＰｒｃＬｆｉｅｅＰ－ｒｔｌｉ控制火焰的粒子大小等等。通过对这些属性进行微调，ｉｅｚｃＳｅ可以获得不同的火焰景观。值得一提的是，有关粒子系统的属性微调，前还目

可漫游的虚拟战场环境建模与实现

中图分类号：Ｐ９．Ｔ３１９文献标识码：Ａ
ＭｏｄｌｎｄＲｅｌｚｔｏｎｏａｍｉｒｕａｌＢａｔｅＥｎｖｒｅｉｇａｎａｉａｉｆＲｏｎｇＶｉｔｔｌｉｏｎｍｅｔｎ
ＺＨＡＮＧＸｉ—ｔｏＩａ．ＪＡＮＧＹｕ — ｒｉｇｕｎ
（ｃｏｌｆｏｐｔｒｎｉｅｒｇＸｄａｎｖｒｉ，Ｘ ’ ｎＳａｘ７０７，ｈｎ）Ｓｈｏｏｍｕｅｇｅｉ，ｉｉｎＵｉｅｓｙｉａｈｎｉ１０１ＣｉａＣＥｎｎｔ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｒｕｌｂｔｅｅｖｒｎｎｓａｍｐｒａｔｂｓｃｐａｆｒｉｌａｙｓｍｕａｉｎＡｖｒｕｌｂｔｅＶｉａａｔｎｉｏｍｅｔｉｎｉｏｔｎａｉｌｔｍｎｍｉｔｒｉｌｔｏ．ｉｔａａｔｔｌｏｉｌｅｖｒｎｎｏｍｅａｄｍｌｓａｂｓｃａｄｎｃｓａｙｐｒｉｌａｙｓｒｕａｉｎ，ａｄｉｉｄｌｓｄｉｒｎｉｍｅｔｒａｄｒｎｏｙｉａｉｎｅｅｓｒａｔｎｍｉｔｒｉｌｔｏｉｅｏｎｔｓｗｉｅｙｕｅｎｗａｆｌｉｌｔｎ，ｃｍｐｉｎｔａｎｎｎｏｕｅａｔ．Ｔｅｐｐｒｉｔｄｃｓｂｉｆｈｕ — ｏｉｄｓｍｕａｉｅｏａａｇｒｉｉｇａｄｃｍｐｔｒｇｍｅｅｃｈａｅｎｒｕｅｒｅｙｔｅｒｎｏｌｆ— ｍｉｌｌａｐｏｃｏｏｓｒｃｉｇａｖｒｕｌｂｔｅｎｉｎｎａｄｉｃｓｅｐｉｕａｌｈｉｏａｅｈｏｏｉｓｆｐｒａｈｆｒｃｎｔｕｔｎｉａａｔｅｖｒｍｅｔｎｄｓｕｓｓａｔｃｌｒｙｔｅｐｖｔｌｔｃｎｌｇｅｏｔｌｏｒｔｒａｎ，ｎｔｒｌｐｅｏｎｔｅｒｉａｕａｈｎｍｅａｅｃ，ａｄｉａｓｎｒｄｃｓｔｅｒａｉａｉｎｏｏｍｉｇｃｎｒ１ａｅｎａａｙｉｇｔｅｎｔｌｏｉｔｏｕｅｈｅｌｔｆｒａｎｏｔｏ．Ｂｓｄｏｎｌｚｎｈｚｏｎｒｌｅｌｉｇｒｃｐｅｆｐｒｉｌｙｔｍ，ｔｅｐｐｒｉｅｓｍｅｔｃｎｑｅｔｉｒｖｔｅｒａ — ｔｍｅｏｍａｒａｉｎｐｉｉｌｏａｔｅｓｓｅｚｎｃｈａｅｇｖｓｏｅｈｉｕｓｏｍｐｏｅｈｅｌｉｓｍｕａｉｎｓｅｄｏａｔｌｙｔｍ．Ｔｅｓｍｕａｉｇｒｓｌｓｓｏｈｔｔ・ｉｕｌａｔｅｖｒｎｎｃｕｒｓｉｌｔｐｅｆｐｒｉｅｓｓｅｏｃｈｉｌｔｅｕｔｈｗｔａｈｖｒａｂｔｅｎｉｍｅｔａｑｉｅｎｔｌｏｓｔｆｃｏｙｅｆｃｓｉｅｌ— ｔｍｅａｄｆｄｌｙａｉａｔｒｆｅｔｎｒａｓｉｎｉｅｉ．ｔＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｔｅｅｖｒｎｎ；Ｔｒｎｕａｅｅｗｒ；ＰｒｉｌｙｔｍｏｍｉｇＢａｔｎｉｏｍｅｔｌｉｇｌｔｄｎｔｏｋａａｔｅｓｓｅ；Ｒａｎｃ

基于OpenGVS战场火焰烟雾的模拟

第24卷　第12期计　算　机　仿　真2007年12月文章编号:1006-9348(2007)12-0189-04基于O penGVS战场火焰烟雾的模拟刘航冶,范永弘,刘景正(信息工程大学测绘学院,河南郑州450052)摘要:战场特效有助于虚拟战场环境气氛的烘托,其模拟质量直接影响着整个战场仿真的质量。

对于战场上的烟雾、火焰等不规则物体,不能采用传统的几何方法建模,而只能采用粒子系统等复杂的数学模型进行模拟。

但在战场环境模拟时,同一场景中常常会出现多处火焰、烟雾的情况,这时巨大的计算量势必大大影响场景仿真的实时性。

文章对基于OpenG VS的特效实现方法进行了研究,提出一种基于OpenG VS开发平台,将粒子系统模型与二维纹理动画模拟相结合的实现方式,明显减少了模拟所需计算量。

将此方法运用到某型高炮训练仿真器的场景模拟中,实际应用表明,保证实时性的同时使战场特效得到了高质量的模拟。

关键词:虚拟战场特效;帧;纹理动画;粒子系统;层次细节中图分类号:TP39119 文献标识码:BS im ula tion of Sm oke and F ire i n Ba ttlef ield w ith O penGVSL I U Hang-ye,FAN Yong-hong,L I U J ing-zheng(Institute of Surveying and M app ing,Infor mation Engineering University,Zhengzhou Henan450052,China)ABSTRACT:The special effects in battlefield help to foil the at mosphere of virtual battlefield environment andthe quality of the si mulation affects the quality of the whole battlefield si mulation.The anomalistic objects suchas fire and s moke cannot be si m ulated by traditional geometry method but can be only si mulated by adop tingcomp licated math models such as particle system.However,there are often several fire and s moke effects thatneed to be si mulated in one scene when si mulating battlefield environment.The huge cost of calculation w illdefinitely have great i m pact on the synchronization of virtual scene.This paper does some research on themethods of si mulating special effects w ith OpenG VS,and puts for ward a method which combines the particlesystem method w ith2-D texture ani m ation method based on OpenG VS which reduces the cost of calculation forsi mulation obviously.This paper uses the method in virtual scene for one cannon training em luator and it isp roved by p ractice that the special effects are si mulated commendably w ith synchronization of virtual scene beingguaranteed.KEYWO RD S:Special effects in virtual battlefield;Frame;Texture ani m ation;Particle system;L evel of details1　引言在虚拟战场的生成中,各种战场特效的真实模拟是战场环境真实感渲染的重要组成部分。

基于遗传算子的粒子群算法在战场频率分配中的应用

ＣｌｓｍｂｒＴＰ３］６ａｓＮｕｅＯ．
１证部队能有效获取作战信息、保证部队的合成指挥、证部队之间的协同作保战，大量无线电子设备应用于现代战场，得现代使战场电磁环境相当复杂。在信息化战争中，事通军
总第１９８期２１００年第３期
舰船电子工程
ＳｉｅｔｏｉＥｎｉｅｒｎｈｐＥｌｃｒｎｃｇｎｅｉｇ
Ｖｏ０Ｎｏ３Ｌ３．
７３
基于遗传算子的粒子群算法在战场频率分配中的应用
陈自卫” 石雄。
都具有自己的频率规划算法，些算法的目的都是这
使网络干扰减到最小。
频率管理就显得日趋重要［，就提出了战场频谱１这］管理的课题。因此利用频率分配技术，理为战场合
（５１７８８部队” 广州５００）广州军区通信部通信处。广州５０８）１５０（１０３
摘
要
为了对战场频率进行分配，出了一种基于遗传算子的粒子群分配算法。首先介绍了基于干扰最小的频率分提频率分配；遗传算子；粒子群算法；干扰最小
ｓｏｙｔｅｓｍｕａｉｎｈｗｎｂｈｉｌｔ．ｏ
ＫｙＷｏｄｆｅｕｎｙａｓｇｍｅｔｅｅｉｐｒｔｒａｔｌｗａｍｐｉｚｔｎ，ｍｉｉｍｔｒｅｅｃｅｒｓｒｑｅｃｓｉｎｎ，ｇｎｔｃｏｅａｏ，ｐｒｉｅｓｒｏｔｃｍｉａｉｏｎｍｕｉｅｆｒｎｅｎ

通用粒子系统模型优化研究

Ｏ引言
随着战场环境复杂度的提高以及军事应用要求的提高，特效中的粒子系统数量和规模不断增大，当前的粒子系统暴露出许多不足和缺陷。传统的完全基于ＣＰＵ的粒子系统已经难以满足实时性要求，然而ＧＰＵ
子系统迫切需要统筹优化和改进算法。特别地，当前基于粒子系统的战场特效仿真，只注重了特效的显示效果，而把更重要的特效对其它作战要素的影响给忽
视了。显示特效只能增强战场环境的视觉真实感，只有真正把特效的影响作用和效果体现出来，才能使仿真更加逼真，产生身临其境的感觉。
以往人们对运用粒子系统模拟特殊效果的研究大致可以分为两种方法，即特例法和属性参数法。特例
凭借其强大的矢量运算能力、先进的硬件架构和高速的ＩＯ系统，大大提升了渲染流水线的性能Ｊ，但基于
就是第一次粗粒度视点判距，确定视点距离大于２０００米的特效，由纹理动画单元进行特效的模拟；视点距离小于２０００米的特效，用粒子系统来模拟。在粒子系统中，又分为四个等级，即：［１０００，２０００］、［１００，１０００］、［１０，１００］、［０，１０］。粒子系统主要由粒子发生器、属性控制器、渲染器和效果器等模块构成。以往的粒子
第２３卷
２０１３年６月
第６期
计算机技术与发展
ＣＯＭＰＵＴＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ