基于VC++/OpenGL 的引信仿真测试可视化系统软件设计

　

概要：及各种数据、模拟实验过程，还可以用来验证和调试算 法，从而达到事半功倍的效果。可以说充分发挥可视化技术的优势及强大表现力是引信仿真 测试可视化系统软件的一大特点。2．4．1 利用OpenGL 实现引战配合效率*估可视化在特定条件下*估某种引战配合规律的优劣，一个非常重要而且直接的*判准则是在特 定交会条件下击中目标的破片数以及击中目标的部位。在各种仿真模型建立之后，击中目标 的破片数以及击中目标的部位可以依据相应的算法计算出来，但是单纯的数字无法提供直观 形象的认知，而利用OpenGL 图形库可以将破片击中目标的过程以及击中目标的部位以三维 动画的方式呈现给用户，具有极强的表现力。图 4 所示为在数据分析视图下，导弹破片击中目标表面的动态过程。图中目标表面的 红色（深色）区域表示被击中部位，根据击中部位及相应的破片数目即可计算导弹对目标的 杀伤概率。在显示过程中，用户可以任意改变观察的视角和视点，由于显示的过程是对仿真 数据的真实反映，因此具有很高可信度及直观性。2．4．2 利用Vega+OpenGL 实现弹目交会场景三维演示目前大多数弹目交会过程的三维场景演示都是直接利用OpenGL 实现的，由于OpenGL 是底层的图形库，所有的绘图及渲染工作都必须从最低层做起，不仅工作量大，而

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　　2．3．2 多线程技术应用

　　由于三维图形渲染以及数据分析过程需要占用大量的系统资源（CPU 和主存），如果将 三维图形渲染放入进程的主线程中，那么主线程的时间片几乎将被其全部占用，从而导致主 线程无法响应用户的输入，无法达到用户与三维虚拟场景交互的效果。 可以通过引入多线程技术来解决这个问题，需要为三维图形渲染单独创建一个线程，在 合理的设定线程的优先级之后，使三维图形渲染保持足够的帧速率，同时使得主线程能够分 配到足够的CPU 时间片，从而及时响应用户的输入，进而将输出反映给用户。

　　2．4 可视化技术应用

　　在传统的仿真测试应用中，多利用报表及简单的二维图形（直方图、数据曲线等）来进 行数据分析。引信仿真测试可视化系统软件中全面引入了可视化技术，不仅可以通过图形、 图像的方式形象地显示*估仿真结果及各种数据、模拟实验过程，还可以用来验证和调试算 法，从而达到事半功倍的效果。可以说充分发挥可视化技术的优势及强大表现力是引信仿真 测试可视化系统软件的一大特点。

　　2．4．1 利用OpenGL 实现引战配合效率*估可视化

　　在特定条件下*估某种引战配合规律的优劣，一个非常重要而且直接的*判准则是在特 定交会条件下击中目标的破片数以及击中目标的部位。在各种仿真模型建立之后，击中目标 的破片数以及击中目标的部位可以依据相应的算法计算出来，但是单纯的数字无法提供直观 形象的认知，而利用OpenGL 图形库可以将破片击中目标的过程以及击中目标的部位以三维 动画的方式呈现给用户，具有极强的表现力。

　　图 4 所示为在数据分析视图下，导弹破片击中目标表面的动态过程。图中目标表面的 红色（深色）区域表示被击中部位，根据击中部位及相应的破片数目即可计算导弹对目标的 杀伤概率。在显示过程中，用户可以任意改变观察的视角和视点，由于显示的过程是对仿真 数据的真实反映，因此具有很高可信度及直观性。

　　2．4．2 利用Vega+OpenGL 实现弹目交会场景三维演示

　　目前大多数弹目交会过程的三维场景演示都是直接利用OpenGL 实现的，由于OpenGL 是底层的图形库，所有的绘图及渲染工作都必须从最低层做起，不仅工作量大，而且场景的 设计及管理也不是很方便。Vega 是MPI 公司开发的面向对象的虚拟现实、实时视景仿真、 声音仿真及可视化计算平台，它支持复杂的视觉仿真算法，并将易用的工具和高级仿真功能 巧妙的结合起来，使用户能在较短时间内创建、编辑和运行复杂的仿真程序。

　　Vega 提供了直接使用OpenGL 的接口——回调函数，利用Vega 构造场景的主要部分， 包括实时控制交会过程中目标和导弹的位置及姿态，构造地形、海洋及天空云层等自然环境 以及雨雪雾等天气状况，加入飞机尾喷、爆炸、飞散残骸、声音等特效及通过碰撞检测触发 特效，实现同一场景的多视点多通道同时观察等等；OpenGL 回调函数在功能上是对Vega 的 补充，主要用来完成Vega 无法或者不易完成的任务，例如在屏幕上显示交会参数，绘制目 标及导弹的运动轨迹，绘制动态飞散的破片以及各种波束等,场景如图5 所示。

　　3 结论

　　引信仿真测试可视化系统软件不仅作为半实物仿真的控制与分析中心，而且可以独立进 行全数字的引信仿真测试，在传统引信仿真的基础上，在系统软件中全面的引入了可视化技 术，极大增强了软件的效率及表现力。

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