可定制军用三维图形绘制引擎系统理论及运用PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 三维图形绘制引擎技术概述 1

1.2 引擎系统简介 2

1.2.1 游戏引擎 2

1.2.2 仿真引擎 14

1.2.3 引擎的底层绘制编程语言 39

1.3 三维图形绘制引擎核心技术 40

1.3.1 三维图形绘制引擎总体技术 40

1.3.2 绘制流水线技术 43

1.3.3 光场绘制技术 45

1.3.4 大地形实时绘制技术 47

1.3.5 三维图形绘制引擎的其他技术 51

第2章 MCGRE的总体技术 54

2.1 概念辨析 54

2.2 MCGRE的设计方法 54

2.3 设计目标与功能需求 56

2.3.1 设计目标 56

2.3.2 功能需求 57

2.3.3 MCGRE软件编程要求 57

2.4 总体设计 59

2.4.1 开发方案 59

2.4.2 框架设计 61

2.4.3 引擎模型 67

2.4.4 组成单元 70

2.4.5 装配关系 81

第3章 核心子系统开发-绘制流水线设计 83

3.1 绘制流水线的简介 83

3.1.1 固定绘制流水线 83

3.1.2 可编程绘制流水线 85

3.2 三段式绘制流水线设计 85

3.2.1 三段式绘制循环 86

3.2.2 场景组织 87

3.2.3 绘制预处理 90

3.2.4 绘制器 93

3.3 绘制流水线设计中的调度机制 97

3.3.1 一致变量回调 98

3.3.2 裁减回调 98

3.3.3 动画更新回调 98

3.3.4 相机回调 99

3.3.5 文件读写回调 99

3.4 绘制流水线设计中的组件封装机制 99

3.5 绘制流水线设计中的扩展机制 101

3.5.1 基于场景图的扩展机制 101

3.5.2 基于回调的扩展机制 102

3.5.3 5hader渲染扩展 102

第4章 光场绘制技术 103

4.1 光场可视化简介 103

4.2 引擎中常用光场渲染模型 103

4.2.1 Gouraud明暗处理 104

4.2.2 Phong明暗处理 105

4.2.3 Z缓冲器算法 106

4.2.4 光线跟踪算法 107

4.2.5 辐射度算法 108

4.2.6 光线跟踪与辐射度结合算法 109

4.3 一种水下光场的绘制方法 110

4.3.1 风海波下光场渲染 110

4.3.2 物理交互光场的绘制 114

4.4 光照渲染模块 117

4.4.1 光照渲染模块设计 117

4.4.2 创建一个聚光灯示例 118

4.5 基于加速技术的像素级光照渲染 119

第5章 大规模战场地形实时绘制技术 121

5.1 大规模战场地形实时绘制技术简介 121

5.2 战场地形高程数据的统一规范 122

5.2.1 地形高程数据不统一的表现 122

5.2.2 水平测量基准的统一 123

5.2.3 垂直测量基准的统一 123

5.2.4 多源数据记录与转换格式的统一 124

5.2.5 统一的海陆高程数据的建立方法 124

5.3 军用大地形无缝拼接技术 126

5.3.1 拼接需求 126

5.3.2 拼接方案 127

5.3.3 拼接算法 127

5.3.4 拼接测试 133

5.4 军用大地形自适应混合加权数据处理技术 134

5.4.1 加权内部插值算法及数学分析 135

5.4.2 加权外部推算算法及数学分析 136

5.4.3 混合加权动态校正方法 138

5.4.4 自适应分级调度策略 138

5.4.5 算法实施步骤 139

5.4.6 算法实施实例 140

5.5 大地形管理模块设计 142

5.5.1 地形数据转换 142

5.5.2 地形组织与存储调度 142

5.5.3 地形实时绘制算法 143

第6章 MCGRE接口技术 145

6.1 可定制策略 145

6.1.1 插件可定制功能设计 145

6.1.2 算法可定制功能设计 145

6.1.3 可定制功能接口设计 146

6.2 接口封装 147

6.2.1 接口封装方法 147

6.2.2 基于共享内存的通用化柔性接口设计 149

6.3 引导界面 150

6.3.1 界面设计 150

6.3.2 内部数据接口 152

6.4 实例测试 153

第7章 军用视景仿真引擎系统设计与开发 154

7.1 系统模型的需求分析 154

7.2 三维视景模型建立 155

7.3 三维视景开发架构 159

7.4 系统的关键技术配置 160

7.4.1 三维模型表现形式转换技术 160

7.4.2 场景显示 162

7.4.3 运动模型 164

7.4.4 环境构成 165

7.4.5 大场景管理 165

第8章 分布式对海作战视景仿真引擎系统开发与应用 168

8.1 海战场的二三维规划与同步 168

8.1.1 海战场的二三维规划 168

8.1.2 二三维同步实现 169

8.2 海洋环境配置 170

8.3 作战想定规划与解析 172

8.3.1 作战想定文件的描述 172

8.3.2 使用ADO.NET存取XML 174

8.3.3 关联仿真数据库 177

8.3.4 关联实体属性 179

8.4 推演规则动态建模 179

8.5 参战实体规划与建模 180

8.5.1 基于特征约束的随机误差建模 180

8.5.2 典型应用 181

8.6 实体特殊效果开发 182

8.6.1 通信链路可视化 183

8.6.2 指控关系可视化 187

8.6.3 雷达探测可视化 188

8.6.4 导弹尾焰可视化 192

8.6.5 爆炸特效可视化 195

8.6.6 声音效果 197

8.6.7 其他特殊效果可视化 199

8.7 大数据调度规则 200

8.7.1 Vega Prime中的视点管理 200

8.7.2 智能化视点与窗口的控制 201

8.8 场景图元的管理 204

8.8.1 三维实体模型的简化 204

8.8.2 实时连续LOD场景模型的绘制与显示 204

8.8.3 碰撞检测 205

8.9 视景仿真系统开发结果 205

参考文献 207

附录A 217

附录B 227