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第一章 绪论1

1.1 战场环境概述1

1.1.1 陆战场环境1

1.1.2 海战场环境1

目录1

1.1.3 空战场环境2

1.1.4 太空战场环境2

1.1.5 电子战环境2

1.2 战场环境仿真3

1.2.1 战场环境仿真的概念3

1.2.2 战场环境仿真的需求4

1.2.3 战场环境仿真的内容6

1.3.1 国外研究概况7

1.3.2 国内研究概况7

1.3 战场环境仿真概况7

1.2.4 战场环境仿真的重点7

参考文献8

第二章 计算机图形学基础9

2.1 引言9

2.1.1 计算机图形学的概念9

2.1.2 计算机图形学的研究内容10

2.2.1 图形系统11

2.2 图形系统与图形设备11

2.2.2 图形设备12

2.3 图形变换15

2.3.1 三维图形的显示流程15

2.3.2 图形的几何变换16

2.3.3 形体的投影变换21

2.3.4 裁剪24

2.3.5 窗口到视口的变换24

2.4.3 消隐25

2.4.2 区域填充25

2.4 基本图形算法25

2.4.1 扫描转换25

2.4.4 图形反混淆38

2.5 真实感图形38

2.5.1 引言38

2.5.2 明暗效应38

2.5.3 颜色模型44

2.5.4 纹理45

2.5.5 光线跟踪47

2.5.6 辐射度49

2.5.7 阴影生成技术50

参考文献50

3.2.2 SIF/DP51

3.2.1 SIF/HDI51

3.2 SIF标准51

3.1 引言51

第三章 分布式仿真环境标准51

3.2.3 GTDB52

3.2.4 SIF环境模型的组成52

3.3 SEDRIS52

3.3.1 SEDRIS简介52

3.3.2 SEDRIS数据模型56

3.3.3 SEDRIS API58

3.3.4 SEDRIS软件58

3.4 小结59

参考文献59

第四章 战场环境数据库60

4.1 引言60

4.2.1 国外研究现状61

4.2 战场环境数据库研究现状61

4.2.2 国内研究现状66

4.3 战场环境数据库模型设计66

4.3.1 战场环境数据库与传统数据库的区别66

4.3.2 战场环境数据分类67

4.3.3 战场环境数据库结构模型设计68

4.4 战场环境数据库编译器设计70

4.4.1 战场环境数据库编译器需求分析70

4.4.2 战场环境数据库编译器软件体系结构设计71

4.4.3 战场环境数据库编译器软件功能设计72

4.4.4 战场环境数据库编译器实现技术77

4.5 战场环境数据库API设计80

4.5.1 API实现机制80

4.5.2 API体系结构81

参考文献82

4.6 战场环境数据库展望82

第五章 三维地形仿真84

5.1 引言84

5.2 战场环境仿真对地形模型的需求分析84

5.2.1 对地形模型表现内容的需求85

5.2.2 对地形模型分辨力的需求86

5.2.3 对模型建立的快速性需求86

5.2.4 对动态地形的需求87

5.3 作战模拟中的地形仿真88

5.3.1 地形描述参数88

5.3.2 地形仿真方法89

5.3.3 地形仿真方法的使用分析98

5.4 基于现有地形数据模型的三维地形生成技术99

5.4.1 DEM简介99

5.4.2 DEM表面建模方法99

5.4.3 DEM表面网格生成101

5.4.4 DEM的数据组织107

5.5 基于等高线地图的三维地形生成技术109

5.5.1 引言109

5.5.2 问题的分析与基本处理流程109

5.5.3 鼠标跟踪二维矢量化110

5.5.4 三维矢量化111

5.6 三维地形的实时仿真技术117

5.6.1 基于图像的绘制技术118

5.6.2 基于三维模型几何简化的绘制技术119

5.6.3 其他技术120

5.7 三维地形的真实性122

5.7.1 纹理映射方法123

5.7.2 地物叠加方法124

参考文献124

6.1 引言126

第六章 动态地形仿真126

6.2 基于Direct3D的动态地形仿真方法127

6.2.1 引言127

6.2.2 地形数据库在内存中的存储结构分析128

6.2.3 地形的管理及对地形内存的访问方法129

6.2.4 动态地形的一个应用——弹坑134

6.3 基于梯度场的实时动态地形生成方法137

6.3.1 与梯度场相关的分辨力动态扩展138

6.3.2 栅格的细化及过渡区的生成139

6.4 动态地形环境的一致性141

6.4.1 地形环境的表示142

6.4.2 环境改变信息142

6.4.3 动态地形环境体系结构143

参考文献144

7.2 海浪的数学模型145

第七章 海浪视景的实时仿真145

7.1 引言145

7.2.1 不规则海浪的数学描述146

7.2.2 波能谱理论147

7.2.3 波能谱的表达式148

7.3 海浪的仿真模型150

7.3.1 波幅150

7.3.2 波数151

7.3.3 方向角151

7.3.4 代表频率151

7.3.5 随机相位152

7.3.6 单元规则波的个数n152

7.3.7 波能谱能量分布图上频率ω划分个数M152

7.4 提高实时性的措施152

7.4.1 网格生成技术152

7.5 应用实例153

7.4.2 视点相关技术153

7.4.3 纹理映射技术153

参考文献154

第八章 基于粒子系统的特殊效果仿真156

8.1 引言156

8.2 粒子系统原理156

8.2.1 粒子系统的基本思想156

8.2.2 粒子系统的特点157

8.2.3 粒子系统实现步骤157

8.2.4 粒子系统的数学描述157

8.3 战场环境中各种特效的粒子系统模型159

8.3.1 爆炸效果的粒子模型159

8.3.2 火焰效果的粒子模型160

8.3.3 云彩效果的粒子模型160

8.3.4 烟雾效果的粒子模型161

8.3.5 尾迹效果的粒子模型163

8.3.6 雨雪效果的粒子模型164

8.4 实现过程分析166

8.4.1 实现方法166

8.4.2 实时性问题166

8.4.3 三角函数列表167

参考文献167

第九章 红外成像仿真168

9.1 绪论168

9.1.1 红外成像仿真概述168

9.1.2 目标红外成像仿真的研究内容170

9.1.3 国内外研究现状分析171

9.2 红外成像仿真基础知识174

9.2.1 热辐射174

9.2.2 红外辐射174

9.2.3 红外辐射的基本规律175

9.2.4 发射率和实际辐射177

9.3 红外成像的简化仿真方法177

9.3.1 仿真原理177

9.3.2 辐射度的计算179

9.3.3 红外仿真的过程180

9.3.4 红外图像的仿真软件Sensor Vision181

9.4 基于内热源的目标红外成像仿真182

9.4.1 目标热平衡方程182

9.4.2 环境温度和环境辐射183

9.4.3 内热源导热模型183

9.4.4 表面热扩散185

9.4.5 红外图形的生成186

9.4.6 算法设计186

9.4.7 仿真结果190

9.5.1 引言191

9.5 海洋作战环境动态红外图像的计算机仿真191

9.5.2 数学建模192

9.5.3 红外辐射的计算193

9.5.4 量化196

9.5.5 动态图像生成196

参考文献197

第十章 声音的实时仿真199

10.1 引言199

10.2 数字声音处理的一般过程199

10.2.1 数字声音的获取199

10.2.2 数字声音的质量200

10.2.3 数字声音的重放200

10.3 实时仿真的实现200

10.3.1 缓冲区的设置201

10.3.2 使用DirectSound回放201

10.4.1 虚拟战场声源的放置202

10.3.3 使用缓冲区对象202

10.4 三维情景中的特殊仿真效果202

10.4.2 速度与多普勒频移203

10.4.3 距离因子203

10.4.4 改变扬声器配置203

参考文献204

第十一章 电磁环境仿真205

11.1 引言205

11.1.1 电磁环境205

11.1.2 电磁环境仿真方法206

11.1.3 电磁环境仿真现状206

11.2 战场电磁环境分析与建模207

11.2.1 战场电磁环境分析207

11.2.2 战场电磁环境建模208

11.3.1 信号仿真方法211

11.3 信号仿真211

11.3.2 FDTD算法212

11.4 功能仿真213

11.4.1 雷达电磁环境模型描述213

11.4.2 雷达发射信号模型218

11.5 仿真软件开发219

11.5.1 软件模块结构图219

11.5.2 模块功能说明220

参考文献222

第十二章 三维视景引擎与工具223

12.1 引言223

12.2 OpenGL简介224

12.2.1 OpenGL基础224

12.2.2 基本OpenGL操作225

12.2.3 OpenGL处理流程226

12.2.4 其他OpenGL命令233

12.2.5 实例235

12.3 DirectX简介239

12.3.1 DirectX的特点239

12.3.2 DirectX的结构240

12.3.3 DirectX Graphics241

12.4 OpenGVS250

12.4.1 引言250

12.4.2 OpenGVS的特点与结构251

12.4.3 OpenGVS函数的分类252

12.4.4 地形模型的运用255

12.4.5 OpenGVS的安装与设置257

12.4.6 OpenGVS的应用与程序框架实例257

参考文献269