采用普通微机实现视景模拟

摘要：在一些实体外部视景仿真中，视景想要表达的含义是物体的运动方式和行动方法，这样的视景仿真追求的效果就不是逼真度和图像细节，而是图像显示的流畅性。

关键词：视景 运动方式 行动方法

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0190-01

传统视景仿真通常采用专用图形处理设备或高性能的图形工作站（如SGI图形工作站）来满足大量的仿真运算和图形处理的需要，对硬件的配置是相当苛刻的。在开发过程中也容易产生瓶颈，导致视景滞后和停顿。随着PC技术和图形显示卡的处理能力的不断发展，基于普通微机的视景仿真成为可能。特别是一些基于微机的开发平台（如OpenGVS、Vega for NT等）的出现，使得在微机上达到的仿真效果可以与基于工作站的仿真效果比拟。另外，计算机网络的通道同步技术使得基于普通微机的视景仿真也满足多通道的要求。而基于普通微机的视景仿真在性能价格比上有着很大的优势。

1 开发平台

在本系统中，模拟的是直升机在舰船上起飞，完成在海上飞行的行动方法和跃升、悬停、收放吊放声纳的过程。我们采用的硬件就是普通微机，普通民用的Geforce III系列显示卡。

软件平台采用了MultiGen-Paradigm Simulation公司的MultiGen Creator V2.3建模软件生成三维实体模型，MutiGen Creator是MutiGen Paradigm公司最新推出的实时三维建模工具，能满足视景仿真、交互游戏开发、城市仿真及其它应用领域。MutiGen Creator将多边形建模、矢量建模和地形生成集成于一体，使得建模效率较大提高。采用MultiGen-Paradigm公司的实时视景驱动软件Vega for NT为视景的开发平台，Vega for NT除了提供基本的视景驱动模块外，还提供特殊效果模拟（Special Effects）、海洋模拟（Vega Marine）、音响系统模拟（Audio Works）、传感器系统模拟（Sensor Vision）和记录回放（VCR）等模块，极大地提高了Vega的场景渲染能力。特别是Vega提供的可视化环境LynX能显著地提高工作效率。Vega的工作流程包括Vega系统的初始化、帧同步、帧显示、更新处理等，如图1所示。

2 建模与优化

我们采用MultiGen Creator V2.3建模软件生成直升机、舰船、岛屿等诸多三维实体模型。

在设计三维实体模型时，应充分考虑系统硬件的处理能力，三维实体模型质量的高低，决定着图像的逼真度和实时运行速度。而逼真度和运行速度又是一对矛盾，在选择上根据实际需要对模型的内容进行取舍和优化，对于复杂的三维物体，在我们的仿真中，采用了LOD（Level of Detail）等级处理方式，比如：为了突出流畅的性能，只保留舰船和直升机外部结构，并进行多边形优化，去掉多余的点和面。

在利用Vega for NT开发附近的天空云层和海洋、水波纹、海浪、房屋等特效时，我们结合纹理应用进行简化设计，采取近细远粗的方法。这样，在视景流畅的基础上满足了我们模拟的需求和想要表达的含义。视景模拟的效果如图2所示。