【正文】 研究 3D飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的背景及研究的意義 過去 ,在航空航天和軍事仿真等領(lǐng)域的許多系 統(tǒng)的開發(fā)研制過程中 ,飛行器的研制往往依靠飛行實(shí)驗(yàn)來完成型號(hào)的定型 ,研制過程漫長而且花費(fèi)巨大。 Animation 。最終 ,較好地解決了飛行器三維實(shí)時(shí)顯示與逼真的場景之間的矛盾 [2]。首先簡介了 OpenGL 及如何利用它進(jìn)行復(fù)雜的三維建模、文本顯示、天空和地形繪制以及動(dòng)畫生成的技術(shù)。論文） 論文題目 :_3D 飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) _ 系 別： 計(jì)算機(jī)系 專業(yè)年級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師 、職稱 年 5 月 10 號(hào) 論文） 目錄 摘 要 ............................................................................... 1 第一章 緒論 .......................................................................... 2 研究 3D 飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的背景及研究的意義 ......................................... 2 飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 2 本論文的 基本路線 ............................................................. 3 第二章 基于 OpenGL+MFC 的建?；A(chǔ) ..................................................... 4 OpenGL 的概念 ................................................................. 4 OpenGL 的發(fā)展歷程 ............................................................. 4 OpenGL 的渲染管道 ............................................................. 5 顯示列表 ............................................................... 5 求值程序 ................................................................ 6 基于頂點(diǎn)的操作 .......................................................... 6 初步組裝 ................................................................ 6 像素操作 ................................................................ 6 紋理裝配 ................................................................ 6 MFC 的概述 .................................................................... 6 的特點(diǎn) ..................................................................... 7 封裝 .................................................................... 7 繼承 .................................................................... 7 虛擬函數(shù)和動(dòng)態(tài)約束 ...................................................... 7 MFC 的編程框架 ................................................................ 8 MFC 的宏觀框架體系 ...................................................... 8 應(yīng)用程序構(gòu)成 ............................................................... 8 構(gòu)成應(yīng)用程序?qū)ο? ........................................................ 8 構(gòu)成應(yīng)用程序的對(duì)象之間的關(guān)系 ........................................... 10 構(gòu)成應(yīng)用程序的文件 ..................................................... 10 基于 OpenGL+MFC 的三維模擬的編程環(huán)境配置 ..................................... 11 第三章飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) ...................................................... 14 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................................. 14 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的類 ........................................................... 14 場景繪制及渲染 ........................................................ 16 飛機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)的關(guān)鍵模擬技術(shù) ............................................ 17 加載矩陣，控制模型變換 ................................................ 19 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理及關(guān)鍵技術(shù) ..................................................... 19 基本的 OpenGL 幾何變換 .................................................. 20 三維平移 .............................................................. 20 實(shí)驗(yàn)結(jié)果效果圖 .............................................................. 22 第四章 結(jié)論與展望 ................................................................... 24 參考文獻(xiàn) ............................................................................ 25 致 謝 ............................................................................................................................................. 26 論文） 1 摘 要 研究在普通的 PC 機(jī)下開發(fā)高質(zhì)量的視景仿真系統(tǒng) 。在 Windows NT 系統(tǒng)下 ,以 Visual C + + 為開發(fā)平臺(tái) ,利用 OpenGL和串口技術(shù) ,運(yùn)用面向?qū)ο蟮木幊趟枷?,采用 MFC 的編程方法 [1]。本文在 OpenGL的開發(fā)基礎(chǔ)上，開發(fā)通過鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行操作的虛擬飛行訓(xùn)練系統(tǒng)，通過飛行訓(xùn)練系統(tǒng)為飛行員提供了零危險(xiǎn)的飛行訓(xùn)練，飛行訓(xùn)練系統(tǒng)提供了一個(gè)身臨其境的交互式仿真環(huán)境，對(duì)飛行訓(xùn)練中的場景進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)自然交互；實(shí)驗(yàn)表明本文的方法在 OpenGL場 景中仿真飛機(jī)的飛行狀態(tài)，如實(shí)的反應(yīng)出飛機(jī)的飛行狀態(tài)。 關(guān)鍵詞 :開放式圖形庫；動(dòng)畫；仿真；建模； ABSTRACT This article focus on the study of developing simulation system running on PC. We implement the simulation using OOP method on the platform integrated with VC++ and OpenGL. First introduced the OpenGL and how to use it for plex 3d modeling, text display, the sky and the terrain rendering and animation of technology. The developed virtual flight training system provided users with friendly manipulations of keyboard and mouse for rich control. This kind of flight training system can remarkably reduce the flying risk. Besides, it provides a vivid simulation process for users with the true scene of flying training through the manmachine interfaces. Experiments showed that our method was feasible which make sense of controlling flying state. Finally, a decision of the balance of realtime and reality was presented. KEYWORDS : OpenGL 。 Simulation 。目前 ,隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、可視化技術(shù)及圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們可以使用計(jì)算機(jī)來精確地再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的絢麗多彩的三維物體，并充分發(fā)揮自身的創(chuàng)造性思維，通過人機(jī)交互來模擬、改造現(xiàn)實(shí)世界，這就是目前最為時(shí)髦的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最重要的一部分內(nèi)容就是三維圖形編程。 OpenGL是一個(gè)開放式的針對(duì)圖形硬件的三維圖形軟件包 ,具有良好的平臺(tái)無關(guān)性 ,開發(fā)者可以利用它來建立三維模型和進(jìn)行三維實(shí)時(shí)交互 ,從而實(shí)現(xiàn)所謂的“虛擬的真實(shí)” ,所以多采用 OpenGL進(jìn)行飛機(jī)三維仿真。國外的許多院校和研究機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的研究，比較著名的如 Delft 大學(xué)、荷蘭的 NLR 實(shí)驗(yàn)室等 [3]，為系統(tǒng)的開發(fā)提供了技術(shù)支持 。 3D 飛行訓(xùn)練系統(tǒng)在模擬系統(tǒng)開發(fā)里起到了重要作用，它把研制的虛擬場景，在視覺上、操作訓(xùn)練環(huán)境和程序形成高度逼真，有效解決院校和部隊(duì)飛行教學(xué)訓(xùn)練中的難題，縮短了訓(xùn)練周期，提高了訓(xùn)練效益。其主要表現(xiàn)是： 飛行訓(xùn)練視景系統(tǒng)經(jīng)歷了多次變革，經(jīng)由機(jī)械式、光學(xué)造影型和閉路電視系統(tǒng)發(fā)展到高逼真度的計(jì)算機(jī)成像視景系統(tǒng)。除此，還可以提供先進(jìn)廉價(jià)的 G座椅、抖動(dòng)座椅、高 G負(fù)荷黑視頭盔、模擬抗荷服等形式的動(dòng)感模擬設(shè)施。 多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、分布交互仿真技術(shù)正在從根本上改變傳統(tǒng)飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的形式和結(jié)構(gòu)。飛行訓(xùn)練系統(tǒng)由最初的僅提供飛行員操作使用，擴(kuò)展到目前成為新機(jī)研制必不可少的手段，是現(xiàn)代航空理論、技術(shù)和方法研究的主要支柱和新機(jī)首飛前的試飛員培訓(xùn)的唯一工具。 我國計(jì)算機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)領(lǐng)域在 50年代末開始對(duì)飛機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn) [5],自行研制了仿真設(shè)備，在“七五”、“八五”期間，我國建立了一批大型的仿真實(shí)驗(yàn)室或仿真系統(tǒng) ，我我國研制飛機(jī)的過程中發(fā)揮了重要的作用。在民用飛行模擬器上的發(fā)展緩慢。 國內(nèi)使用的技術(shù)多數(shù)參照國外的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，自主開發(fā)的較少，沒有形成獨(dú)有的技術(shù)體系，同國外相比競爭力等相對(duì)較差。 論文的的章節(jié)安排如下： 第一章：分析研究飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的重要性，對(duì)飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，對(duì)飛行仿真技術(shù)進(jìn)行了介紹。 第三章 ：飛行訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。要完成一次平移，需要引用平移子程序且設(shè)定三維平移向量。以及對(duì)系統(tǒng)中場景繪制和渲染，使它看起來更真實(shí)。 論文） 4 第二章 基于 OpenGL+MFC 的建?；A(chǔ) OpenGL 的概念 OpenGL? 是行業(yè)領(lǐng)域中最為廣泛接納的 2D/3D 圖形 API, 其自誕生至今已催生了各種計(jì)算