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          基于MultiGen Creator和Vega的虛擬訓(xùn)練場設(shè)計研究

          作者: 時間:2010-01-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            (1)靜態(tài)實體建模。靜態(tài)實體主要有固定的訓(xùn)練器材設(shè)施、道路、樹木、建筑物等。由于內(nèi)的訓(xùn)練設(shè)施數(shù)量比較多.所要建模的數(shù)據(jù)量比較大.不可能把所有模型都放在整個場景中進行建模.因此可以單獨地制作每一個訓(xùn)練器材。最后將所有模型集成為整個場景。

            對于單一的固定訓(xùn)練器材 .可以將訓(xùn)練器材進行結(jié)構(gòu)分解 ,運用 的多種幾何工具進行構(gòu)建,再進行組合。形成完整的單一實體。

            由于訓(xùn)練場周邊的建筑物相對較少 .形狀都較為規(guī)則 .因此可以簡單地進行幾何建模并貼上紋理。中的布告板 .可以使模型在仿真過程 中始終保持面對視點.通常用于創(chuàng)建場景中類似路燈或者樹木等具有對稱性的實體。方法是將表示物體的透明紋理貼到模型表面.然后在運行時,模型會自動旋轉(zhuǎn) ,始終面向視點。我們可以運用這種方法來實現(xiàn)訓(xùn)練場中樹木 、路燈等模型的建模 ,從而減少模型中多邊形的數(shù)量.提高仿真效率。

            根據(jù)實時漫游特性的需要.我們可以選擇圓柱面和半球面模型對天空進行建模,并用紋理映射的方法體現(xiàn)天空背景。

            (2)動態(tài)實體建模。訓(xùn)練場中的紅旗屬于動態(tài)實體,利用對其進行建模主要是通過切換紋理來實現(xiàn)的。以在風(fēng)中飄揚的紅旗為例.首先利用 Photoshop對紅旗的紋理進行處理 .確定幾張要循環(huán)顯示的圖片。在根節(jié)點下建立幾個子節(jié)點.每個子節(jié)點建立一個 面,將處理好的紅旗紋理貼上每個面 .設(shè)置每張圖片輪流顯示的時間,最后隱藏除第一個子節(jié)點以外的其它節(jié)點。這樣。一個迎風(fēng)飄揚的紅旗就完成了。

            2.3 優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫

            使用 Creator建模的最終 目的是為了在仿真程序中使用。在不影響場景真實感的前提下.為了保持程序運行的平滑性,提高系統(tǒng)運行的實時性.在制作模型的后期要盡可能的對模型進行優(yōu)化處理。在構(gòu)建訓(xùn)練場景的過程中。主要采用以下優(yōu)化方法:

            (1)刪除不必要的多邊形。我們可以通過刪除在視錐體中看不到的多邊形來減少多邊形的數(shù)量.這些多邊形包括模型內(nèi)部的多邊形、其它多邊形后面隱藏的細(xì)節(jié)多邊形、模型底面的多邊形等

           (2)使用多層次細(xì)節(jié)模型。在不影響模型逼真性的情況下合理設(shè)置 LOD的層數(shù) 、每個層次間的切換距離、紋理的大小精細(xì)程度等,雖然會增加一些工作量 ,但卻節(jié)省了系統(tǒng)資源,提高了系統(tǒng)運行速度。

            (3)采用實例化的方法對模型進行處理。通常應(yīng)用于表示三維場景數(shù)據(jù)庫中多次重復(fù)出現(xiàn)的對象實體.例如道路兩旁的樹木。實例化模型的優(yōu)點主要體現(xiàn)在能夠顯著節(jié)省磁盤空間便于創(chuàng)建、編輯和修改模型。

            3 場景漫游

            所有的訓(xùn)練場場景模型建立完成后.需要進一步對模型進行驅(qū)動 .實現(xiàn)場景的實時漫游功能。首先 ,要設(shè)置 LvnX參數(shù) 。對觀察者、運動方式 、環(huán)境特效等功能模塊進行初步的設(shè)置。具體方法是:在 Scenes中設(shè)置為一個觀察者所能看到的所有對象模型:在 Observers中設(shè)置觀察者 ;在 Motion Model中為觀察者設(shè) 置運動方式 ;在 Environments和 Environment Effects中設(shè)置天空和云的效果 。然后在系統(tǒng)中設(shè)置兩種碰撞檢測:一是與地面的碰撞檢測.使觀察者始終隨著地形的變化而改變視點的高度 :二是與訓(xùn)練設(shè)施和建筑物的碰撞檢測,避免觀察者穿墻而過的情況。

            在 vega中可以采用鍵盤控制漫游和固定路徑 自動漫游本文主要是采用鍵盤控制漫游。具體來說.是在中的Motion Models面板選擇Drive運動模式。最后需要生成可執(zhí)行文件,可在 VC中激活其函數(shù)庫。

            4 結(jié)束語

            本文利用現(xiàn)實技術(shù)進行了綜合訓(xùn)練場場景的三維重建 ,運用 Creator建立起 了各種逼真的訓(xùn)練設(shè)施 、環(huán)境 、地貌等模型.同時對模型進行了優(yōu)化。然后利用 工具開發(fā)了漫游功能.基本上完成了虛擬訓(xùn)練場的重建.并能與之進行自然 、三維可視的交互,具有真正的沉浸感。虛擬綜合訓(xùn)練場的實現(xiàn)。為建立其它形式的訓(xùn)練場景提供 了一種可行性的方法 。具有一定的應(yīng)用價值


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