Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы синтеза визуальной обстановки для тренажеров транспортных средств 11
1.1. Актуальность создания системы синтеза визуальной обстановки для тренажеров транспортных средств 11
1.2. Анализ математических методов и алгоритмов генерации визуальной обстановки 19
1.2.1. Алгоритмы формирования поля зрения 19
1.2.2. Алгоритмы построения геометрических моделей сцен 21
1.2.3. Методы уменьшения детальности полигональных объектов 23
1.2.4. Методы отсечения невидимых граней 27
1.2.5. Алгоритмы определения пересечений полигональных объектов 29
1.2.6. Методы построения динамических поверхностей 32
1.3. Анализ систем синтеза визуальной обстановки для тренажеров 34
Выводы по главе 1 42
Постановка задачи исследования 43
ГЛАВА 2. Разработка методов и алгоритмов синтеза визуальной обстановки 44
2.1. Алгоритмы вставки двумерной сети в трехмерную поверхность 44
2.1.1. Алгоритм вставки без ломки двумерной сети 44
2.1.2. Алгоритм вставки с трансформацией двумерной сети 51
2.2. Уменьшение детальности полигональных объектов 55
2.2.1. Алгоритм упрощения полигональной сети 55
2.2.2. Метод выбора уровня детальности полигональной сети 58
2.3. Методы отсечения невидимых граней 65
2.3.1. Метод отсечения на основе квадродеревьев 67
2.3.2. Метод отсечения затеняемых областей 71
2.4. Алгоритмы имитации движения ТС по пересеченной местности 75
2.4.1. Алгоритм отслеживания геометрии ландшафта 75
2.4.2. Алгоритм моделирования подрессоренной части транспортного средства 82
2.4.3. Алгоритм определения пересечения плоскости корпуса машины с рельефом местности 84
2.5. Алгоритм определения пересечения полигональных объектов с
использованием ориентированных ограничивающих параллелепипедов 89
2.6. Алгоритм синтеза динамической поверхности 93
Выводы по главе 2 96
ГЛАВА 3. Исследование разработанных методов и алгоритмов синтеза визуальной обстановки 98
3.1. Исследование алгоритмов вставки двумерной сети в трехмерную поверхность 98
3.2. Исследование алгоритма уменьшения детальности полигональных объектов 101
3.3.Исследование метода выбора уровня детальности 103
3.4. Исследование методов отсечения невидимых граней 106
3.5. Исследование алгоритма отслеживания геометрии ландшафта 109
3.6. Исследование алгоритма моделирования подрессоренной части транспортного средства 111
3.7. Исследование алгоритма пересечения полигональных объектов с использованием ориентированных ограничивающих параллелепипедов 112
3.8. Исследование алгоритма синтеза динамической поверхности 115
Выводы по главе 3 118
ГЛАВА 4. Практическое применение алгоритмов синтеза визуальной обстановки 120
4.1. Моделирование дорог в системе синтеза визуальной обстановки 120
4.2. Моделирование специализированного прибора наблюдения 125
4.3. Моделирование движения ТС 129
4.4. Структура системы синтеза визуальной обстановки для тренажеров ТС 132
Выводы по главе 4 139
Заключение 140
Литература 144
