数字战场可视化技术及应用PDF电子书下载

第1章 数字化战场可视化概述 1

1.1 战场 1

1.1.1 战场的物理空间 1

1.1.2 战场的组成要素 2

1.2 数字化战场及建设 5

1.2.1 概念 5

1.2.2 数字化战场建设的任务 6

1.2.3 数字化战场建设的关键技术 9

1.2.4 国内外数字化战场建设概况 9

1.3 数字化战场可视化 10

1.3.1 概念 10

1.3.2 系统体系结构 12

1.3.3 战场环境可视化 12

1.3.4 战场态势可视化 14

1.3.5 意义及应用领域 17

1.4 战场视景仿真 18

1.4.1 战场视景仿真相关概念 18

1.4.2 与战场可视化间的关系 21

参考文献 22

第2章 战场可视化软硬件平台 23

2.1 战场可视化硬件平台 23

2.1.1 图形加速卡 23

2.1.2 图形显示设备 28

2.2 战场可视化软件平台 39

2.2.1 图形绘制API 39

2.2.2 战场可视化系统开发引擎 42

2.2.3 战场可视化软件平台 44

2.3 战场可视化系统典型运行环境 48

2.3.1 硬件环境 49

2.3.2 软件使用环境 50

参考文献 52

第3章 战场可视化的图形学基础 53

3.1 坐标系、矢量与矩阵 53

3.2 二维图形生成与变换 56

3.2.1 二维图形生成 56

3.2.2 二维图形几何变换 58

3.3 图形绘制流水线 59

3.3.1 流水线体系结构 59

3.3.2 应用程序阶段 60

3.3.3 几何阶段 63

3.3.4 光栅化阶段 68

3.3.5 DirectX中的绘制流水线 69

3.3.6 可编程着色器 71

3.3.7 流水线优化 74

3.4 三维图形变换与坐标系变换 76

3.4.1 几何变换 76

3.4.2 OpenGL中的几何变换 77

3.4.3 OpenGL中的观察变换 79

3.4.4 投影变换 80

3.4.5 Camera类的设计 83

3.5 空间数据结构 84

3.5.1 包围体层次 85

3.5.2 场景图 85

3.5.3 基于绘制状态的场景管理 86

3.5.4 空间二分树 87

3.5.5 八叉树 89

3.6 层次细节技术 89

3.6.1 LOD的生成 90

3.6.2 LOD的选取 90

3.6.3 LOD的切换 91

参考文献 92

第4章 战场二维可视化 93

4.1 地图及其军事应用 93

4.1.1 地图的定义及特点 93

4.1.2 地图的军事应用 96

4.2 战场二维态势 99

4.2.1 电子地图 100

4.2.2 作战标图 104

4.2.3 军标系统 107

4.2.4 军事航天军标 109

4.3 二维可视化数据模型 110

4.3.1 矢量数据模型 110

4.3.2 栅格数据模型 112

4.3.3 矢量栅格一体化结构 113

4.4 二维可视化算法 114

4.4.1 地图符号化方法概述 114

4.4.2 点状符号库系统设计 116

4.4.3 线状符号绘制方法 123

4.4.4 面状符号绘制方法 129

参考文献 131

第5章 战场地形可视化 132

5.1 地形模型 132

5.1.1 数字地形的表达 132

5.1.2 数字地面模型 132

5.1.3 数字高程模型基本概念 133

5.1.4 数字高程模型的表达方法 135

5.2 地形模拟技术 142

5.2.1 地形模拟技术概述 142

5.2.2 断层构造技术 143

5.2.3 粒子沉积技术 145

5.2.4 Diamond-Square算法 145

5.3 地形绘制技术 148

5.3.1 传统地形可视化方法 148

5.3.2 地形可视化方法分类 149

5.3.3 基于等高线的地形绘制技术 150

5.3.4 基于RSG的地形直接绘制技术 151

5.3.5 地形绘制的semi-CLOD算法 157

5.4 地形实时连续绘制方法 162

5.4.1 地形实时连续层次细节模型概述 162

5.4.2 高度场的实时连续层次细节绘制 166

5.4.3 实时最优自适应网格 174

5.4.4 Chunked LOD算法 183

参考文献 186

第6章 战场实体可视化 189

6.1 战场实体 189

6.1.1 地球战场实体 189

6.1.2 空间战场实体 190

6.2 战场实体建模技术 195

6.2.1 几何建模 195

6.2.2 行为建模 213

6.3 战场实体可视化的增强真实感技术 218

6.3.1 实体模型简化技术 219

6.3.2 光照明模型与明暗效应处理 220

6.4 碰撞检测技术 221

6.4.1 AABB包围盒 222

6.4.2 包围球 223

6.5 网络环境下战场实体的可视化技术 223

6.5.1 网络三维可视化技术 223

6.5.2 三维实体模型的VRML表示 227

6.5.3 部分试验及应用成果 228

参考文献 229

第7章 战场特效可视化 231

7.1 战场特效可视化基本方法 231

7.1.1 概述 231

7.1.2 战场特效技术比较 237

7.2 粒子系统技术的原理 238

7.2.1 粒子系统的数学描述 238

7.2.2 粒子系统的实现步骤 240

7.3 战场自然环境特效的粒子系统 240

7.3.1 云的粒子系统 240

7.3.2 雨雪效果的粒子系统 241

7.4 战争场景特效的粒子系统 242

7.4.1 爆炸特效的粒子系统 243

7.4.2 火焰特效的粒子系统 243

7.4.3 烟雾特效的粒子系统 244

7.4.4 通信链路特效的粒子系统 246

参考文献 248

第8章 战场电磁环境可视化 250

8.1 战场电磁环境概述 250

8.1.1 电磁场与电磁波 250

8.1.2 战场电磁环境 251

8.1.3 战场电磁环境的复杂性 252

8.1.4 战场电磁环境的建设 253

8.1.5 战场电磁环境的利用 254

8.2 战场电磁环境可视化的研究途径 255

8.2.1 研究现状 256

8.2.2 研究思路 257

8.3 战场电磁环境可视化技术 259

8.3.1 可视化的研究目标 259

8.3.2 可视化的表现要素 259

8.3.3 可视化的表现形式 260

8.3.4 可视化的技术手段 261

8.4 战场电磁环境建模仿真 263

8.4.1 战场电磁环境仿真 264

8.4.2 电磁侦察数据的获取 266

8.4.3 自然环境对电磁环境的影响 266

8.4.4 战场辐射源信息显示 267

8.4.5 电子战模拟应用 269

8.5 基于GIS的战场电磁环境可视化研究 271

8.5.1 关键技术点 271

8.5.2 电磁环境仿真软件框架 272

8.5.3 雷达作用范围可视化 272

8.5.4 电磁辐射环境可视化 277

参考文献 279

第9章 航天飞行可视化系统 280

9.1 系统设计 280

9.1.1 基于IP网络的分布式存储结构 280

9.1.2 系统功能 281

9.2 系统关键技术 284

9.2.1 多源、多类型空间数据管理 284

9.2.2 空间数据层次细节技术 290

9.2.3 图形显示技术 292

参考文献 295