海战场环境仿真系统的三维建模与实时仿真

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2024年5月11日发(作者：)

第２７卷第８期　

文章编号：１００６—９３４８（２０１０）０８—０００５—０４　

计算机仿真　２０１０年８月　

海战场环境仿真系统的三维建模与实时仿真　

龚　立，刘　忠，刘高峰　

（海军工程大学电子工程学院，湖北武汉４３００３３）　

摘要：“海战场仿真系统”作为舰艇编队作战仿真系统的显示模块，属于战术级的仿真应用，对仿真数据精度和视景特效有　

较高的要求，性能的优劣决定了作战仿真的逼真度和可信度。为解决上述问题，利用ＨＬＡ的海战场环境仿真系统的功能和　

组成，提出了海战场地形和实体建模过程和具体可行的实现方法，并详细说明了三维视景显示台开发的关键技术和主要过　

程，有效解决了Ｖｐ线程的协调控制、目标实体的动态加载、多通道的海战场态势浏览和攻击特效的生成等技术问题，通过　

仿真实验表明，在Ｐｃ图形工作站上实现了满足实时性要求的海战场综合环境仿真系统三维视景显控功能。　

关键词：海战场仿真；三维建模；视景仿真；高层体系结构　

中图分类号：ＴＰ３９１．９　文献标识码：Ｂ　

３Ｄ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　

ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｓｅａ　Ｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄ　

ＧＯＮＧ　Ｌｉ，ＬＩＵ　Ｚｈｏｎｇ，ＬＩＵ　Ｇａｏ—ｆｅｎｇ　

（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｖａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎ￣ｎｅｅｆｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　Ｈｕｂｅｉ　４３００３３，Ｃｈｉｎａ）　

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａｓ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｍｏｄｕｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｒｆａｒｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｈｉｐｓ，ｔｈｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｓｉｍｕｌａ－　

ｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｓｅａ　Ｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄ　ｉｓ　ａ　ｔａｃｔｉｃａｌ—ｌｅｖｅｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ　ｎｅｅｄｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ａｎｄ　

ｓｐｅｃｉａｌ　ｅｆｆｅｃｔｓ．Ｉｔ’Ｓ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓ　ｆｉｄｅｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｒｅｄｉｂｉｌｉｙ　ｏｆ　ｔｗａｒｆａｒｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｈｉｐｓ．　

Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＨＬＡ—Ｂａｓｅｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｓｅａ　Ｂａｔｔｌｅ—　

ｉｆｅｌｄ　ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｂｒｏｕｇｈｔ　ｆｏｒｗａｒｄ，　

ａｎｄ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｉｃ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｗａｓ　ｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ　ｗｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　３Ｄ　ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｈａｔ　

ｓａｔｉｓｆｉｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＰＣ’Ｓ　ｇｒａｐｈ　ｓｔａｔｉｏｎ．　

ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｎａｖａｌ　Ｂａｔｔｌｅ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；３Ｄ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ；Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＨＬＡ　

显示子系统被动接收仿真中战场环境信息和各实体的当前　

１　引言　

“海战场综合环境仿真系统”作为舰艇编队作战仿真系　

统的显示模块，属于战术级的仿真应用，对仿真数据精度和　

视景特效有较高的要求，因此仿真中实时生成的多边形多，　

数据量大，对场景真实性要求很高。　

状态信息，用Ｐａｒａｄｉｇｍ　ＶｅｇａＰｒｉｍｅ对视景进行驱动　，实现了　

兵器对抗仿真中的视景显示功能。　

２　系统的组成和功能设计　

海战场综合环境仿真系统主要：导凋台、环境生成台、兵　

基于虚拟现实技术的视景显控台是海战场综合环境仿　

真系统的重要子系统，它不仅可以为仿真提供逼真的三维显　

示接口，而且在仿真过程中，通过动态调整参数，能够直观、　

方便地评估仿真效果。　

力生成台、红方兵力控制台、蓝方兵力控制台、综合态势显控　

台、作战事件显控台、环境数据库服务器、作战数据库服务　

器、图形数据库服务器、辅助系统等节点和设备组成。如图１　

所示。采用分布式仿真体系结构。　

将视景显示系统与其他仿真子系统分开，使它们分布运　

行在各个仿真台上，将视景子系统作为ＨＬＡ结构中的显示　

成员加入联邦，通过“发布／定购”的数据交换方式，三维视景　

基金项目：国防预研项目（５１３０４０３０３）　

３基于ＨＬＡ的体系结构和成员功能设计　

系统设计成基于ＨＬＡ的分布式仿真联邦结构，将各功　

能台作为联邦成员加入联邦，使用“订购／发布”方式建立邦　

员间的数据联系，利用属性值的“更新／反射”以及交互类参　

一

收稿日期：２００８—１１—１３修回日期：２００９—０７—２５　

５一　

丁　导调　境成环生台　。　力生成　厮　兵控制力　显　控　景圉　视　作事显控战件　　。篓舅ｌ；作　战ｉ　

ｊ：　ｊｅ　

Ｉ　Ｉ　：　

－

ｒ

－－‘　ｔ　

环境　＿

数据　激据　数据ｌ

作战　

　匿件ｌ　ｌ挥网络Ｊ　

库服　｛

盎噩　瓷器　遴剖　

库服　：库服ｌ　

Ｈ投影仪Ｉ　　Ｉ蓑ｌ　

图１　海战场综合环境仿真系统组成结构图　

数的“发送／接收”实现各平台问的数据交互　Ｊ。　

三维视景显示台是联邦的观察器成员，负责对整个三维　

实验环境进行渲染，根据导演台发送的交互类参数，改变环　

境运行参数，实时加载／退出各种场景实体，对场景中显示的　

三维实体的位置和运动状态进行更新，输出多通道视景到多　

个显示终端。视景显示台工能流程如图２所示。　

△△△△　

、ｉ、　

＞　＜　＞　＜　

Ｏ　Ｏ　０　０　

一　二　一　三　

图２视景显控台功能流程　

４仿真模型的创建　

实时仿真模型不仅仅要像普通三维模型那样具有完整　

的几何外观，更为重要还在于仿真模型数据库本身必须具备　

一

些能够满足实时应用需要的特质。作为Ｍｕｈｉｇｅｎ　Ｃｒｅａｔｏｒ　

的根基——０ｐｅｎＦ１ｉｇｈｔ格式的模型数据库正是专门为了完整　

地描述可视化仿真模型数据库的要求而诞生的，它以其构建　

模型数据库的高效性，低多边形性减少了对实时系统的性能　

要求，可以完整的描述一个三维虚拟场景中包括各种行为和　

声音在内的所有信息　Ｊ。本系统仿真建模主要包括战场海　

地理环境建模和仿真实体建模两部分。　

４．１海地理环境仿真建模　

从电子海图信息库中取得数据，并经过计算获得战场环　

境参数，作为构建战场模型的数据依据。　

为保持二维态势显示和三维视景显示的空间一致性，必　

——

６——　

须构建精确的战场三维模型。在电子海图中选取适当的点　

作为笛卡尔坐标系的原点，再计算出战场范围内的岛屿、礁　

石、陆地等实体几何中心点与原点的相对位置和距离，在构　

建战场模型时，将这些位置和距离数据映射到Ｃｒｅａｔｏｒ中，实　

现了战场环境实体的精确定位。在Ｃｒｅａｔｏｒ建模时，战场环　

境实体相对位置的计算方法：　

Ｘ＝Ｘｏ＋，（Ａｘ）　

Ｙ＝ｒｏ＋，（△ｙ）　

其中ｘｏ＝ｒｏ＝０（坐标原点），ＡＸ、ＡＹ为实际偏移量　为映　

射函数。通过划分象限来确定ｆ（ＡＸ）和－厂（△ｙ）的正负　

取值。　

四象限　

三象限　

二象限　

四象限　

△Ｙ　一　

△Ｙ０”　￣…　ＡＸ＇ＡＸ　、　

图３环境实体相对位置　

利用ＶｅｇａＰｒｉｍｅ（Ｖｐ）的海洋模块（Ｍａｒｉｎｅ）完成了海洋可　

视环境的建模，在视景程序中根据观察者位置来决定海洋显　

示范围，在视野的近距区域内显示动态的三维海浪，其它区　

域显示由纹理生成的静态海浪，并根据作战想定中的天气和　

地理条件设置和仿真运行时导调台的人工干预来动态调节　

海洋的浪高、颜色等显示效果。完成对整个海洋显示环境的　

建模。　

４．２仿真实体模型的创建　

使用Ｃｒｅａｔｏｒ并采取总体层次建模法对场景实体进行建　

模：收集实体素材和几何数据，建立实体模型与相关数据的　

索引表；从结点层次上进行建模，对模型进行分类，根据模型　

的整体结构分为驱逐舰（护卫舰）、航母、其它大型水面舰艇　

以及民用船只等，对每种类型建立对应的原型实体模型。最　

后，从对象实体层次进行建模，根据每个实体的具体数据，在　

原型实体模型的基础上，利用围墙（Ｗａｌ１），放样（Ｌｏｆｔ）等方　

法，由舰艇纵横切面，添加诸如船身、船头、舱室等三维细节　

部件。由于舰艇类实体的对称性，重复部件较多，可以通过　

实例（Ｉｎｓｔａｎｃｅ），引用等方法节省系统资源，提高模型部件的　

在基于ＭＦＣ的单文档程序中开辟新的Ｖｐ线程，将Ｖｐ　

程序嵌入ＭＦＣ程序框架，不仅可以利用强大的ＭＦＣ类和事　

件管理，而且可以提供更友善的人机接口以及更丰富的接口　

功能。这样Ｖｐ的应用程序开发就不仅局限于视景方面，而　

有了更广泛的应用领域。　

５．２．１开辟Ｖｐ线程　

利用率，同时创建连接到实体的声音效果结点，为在视景环　

境中打开实体的声效做好准备。　

５视景显控功能的开发　

５．１视景显控台联邦成员模块　

视景显控台联邦成员模块设计成一个独立的Ｃ＋＋对　

象类。它封装了视景显控台联邦成员的数据和行为。在程　

序运行中只需开辟一个单独的线程，构建一个视景显控台联　

邦成员对象实例，再调用相应的模块（或函数），即可实现视　

景显控台联邦成员的功能。　

视景显控台联邦成员的作用包括：接收交互类指令，即　

仿真运行控制和兵器控制信息；接收实体对象类属性，计算　

并反馈位置信息，更新属性值，包括兵器等实体的三维坐标　

等。视景显控台联邦成员组成模块及运行流程如图４。　

图４视景显控台联邦成员的组成模块及运行流程　

５．２　ＶｅｇａＰｒｉｍｅ嵌入ＭＦＣ　

一

般Ｖｐ程序都是基于标准的控制台应用程序（Ｗｉｎ３２　

Ｃｏｎｓｏｌｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ），缺少可以直接使用的视图类，造成的缺　

点就是不利于基于文档／视图结构的人机交互，具有明显的　

功能限制，只适合特定领域的人机接口程序的开发。　

把ＶＰ的帧循环写入一个工作线程，应用程序则作为主　

线程用来接收外设输入信息，响应用户操作。工作线程主要　

完成ＶＰ的初始化工作和相应的键盘、鼠标处理函数的设置，　

以及窗口的配置等。　

工作线程的控制函数：　

ＵＩＮＴ　ｖｐＷｏｒｋＴｈｒｅａｄ（ＬＰＶＯＩＤ　ｐＰａｒａｍ）　

｛　

ＣＶｐＭＦＣＶｉｅｗ　ｐＶｉｅｗ＝（ＣＶｐＭＦＣＶｉｅｗ　）ｐＰａｒａｍ；　

ｖｐ：：ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ（＿ａｒｇｃ，一ａｒｇｖ）；　

ｖｐＫｅｍｅｌ：：ｉｎｓｔａｎｃｅ（）一＞ｄｅｆｉｎｅ（”ｖｐ—ｎａｖａｌｂａｔｌｆｅ．　

ａｃｆ＇’）；　

ｖｐＫｅｒｎｅｌ：：ｉｎｓｔａｎｃｅ（）一＞ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ（）；　

ｖｐＷｉｎｄｏｗ　ｖｐＷｉｎ：｝ｖｐＷｉｎｄｏｗ：：ｂｅｇｉｎ（）；　

ｖｐＷｉｎ一＞ｓｅｔＰａｒｅｎｔ（ｐＶｉｅｗ一＞ＧｅｔＳａｆｅＨｗｎｄ（））；　

ｖｐＷｉｎ一＞ｓｅｔＢｏｒｄｅｒＥｎａｂｌｅ（ｆａｌｓｅ）；　

ｖｐＷｉｎ～＞ｓｅｔＦｕｌｌＳｃｒｅｅｎＥｎａｂｌｅ（ｔｒｕｅ）；　

ｖｐＷｉｎ一＞ｓｅｔＫｅｙｂｏａｒｄＦｕｎｃ（ｋｅｙｂｏａｒｄＨａｎｄｌｅｒ，　

ｐＰａｒａｍ）；　

ｖｐＷｉｎ～＞ｏｐｅｎ（）；　

：：ＳｅｔＦｏｃｕｓ（ｖｐＷｉｎ一＞ｇｅｔＷｉｎｄｏｗ）；　

｝　

启动工作线程：　

ｉｆ（ｍ—ｂＶＰＳｔａｒｔｅｄ—ＦＡＬＳＥ）　

｛　

ｍ

＿

ｂＥｎｄＶＰＴｈｒｅａｄ：ＦＡＬＳＥ：　

ｍ

＿

ｂＶＰＳｔａｒｔｅｄ＝ＴＲＵＥ；　

ｖｅｇａＴｈｒｅａｄ＝ＡｆｘＢｅｇｉｎＴｈｒｅａｄ（ｖｐＷｏｒｋＴｈｒｅａｄ，ｔｈｉｓ）；　

｝　

主线程与工作线程的协调：　

结束主线程之前，要先结束工作线程，因为工作线程中　

实际还会通过ＶＰ产生另外的线程以处理画面的更迭，模型　

对象的渲染，若直接退出主线程会引发异常。　

ｉｆ（ｍ—ｂＶＰＳｔａｒｔｅｄ—ＴＲＵＥ）　

｛　

ｍ

＿

ｂＥｎｄＶＰＴｈｒｅａｄ＝ＴＲＵＥ；　

ＷａｉｔＦｏｒＳｉｎｇｌｅＯｂｊｅｃｔ（ｖｅｇａＴｈｒｅａｄ一＞ｎｌ—　

ｈＴｈｒｅａｄ，ＩＮＦＩＮＩＴＥ）；　

｝　

ＣＶｉｅｗ：：ＯｎＤｅｓｔｒｏｙ（）；　

，７——　

５．２．２战场实体的加载　

仿真运行时，根据导调台想定或导调台人工干预给出的　

舰艇类型数据，视景模块加载对应类型的战场实体（Ｏｐｅｎ．　

ｍｉｇｈｔ格式的　．ｆｉｔ模型文件），并将模型添加到指定的显示　

场景　Ｊ。　

ｖｐＳｃｅｎｅ　ｓｃｅｎｅ＝ｖｐＳｃｅｎｅ：：ｇｅｔ（０）；　

ＡＳＳＥＲＴ（ｓｃｅｎｅ）；　

ｖｐＳｈｉｐ＝ｎｅｗ　ｖｐＯｂｊｅｃｔ（）；　

ｖｐＳｈｉｐ一＞ｒｅｆ（）；　

ＴｙｐｅＦｌａｇ＝Ｓｈｉｐ．Ｔｙｐｅ；　

ｓｗｉｔｈ（ＴｙｐｅＨ￣）　

ｅａｓｅ：ＳＨＩＰ　ＣＡＲＲＩＥＲ　

ｅａｓｅ：ＳＨＩＰ　ＤＥＳＤＲＯＹＥＲ　

｛ｖｐＳｈｉｐ一＞ｓｅｔＦｉｌｅＮａｍｅ（”Ｍｏｄｅｌ＼＼ｓｈｉｐ＼＼ｄｅｓｄｒｏｙｅｒ．ｆｉｔ”）；　

｝∥动态加载与导调台指令对应的模型　

ｓｃｅｎｅ一＞ａｄｄＣｈｉｌｄ（ｖｐＳｈｉｐ）；　

ｖｐＳｈｉｐ一＞ｓｅｔＳｃａｌｅ（）；　

ｂｒｅａｋ；　

｝　

５．３多通道的海战场态势浏览　

为更全面的对整个海战场环境进行观察，视景台使用三　

个显示通道：导航显示通道，用户浏览视景显示通道和武器　

跟踪显示通道。导航显示通道定义为上方浏览方式　

（Ｗｒａｐ），以固定大小从上方显示用户在浏览视景中所能观　

察区域的总体情况，使用户能从正上方俯视观察态势；游戏　

（Ｇａｍｅ）浏览方式用于实体近景显示通道的浏览，通过同时　

操纵鼠标和键盘来实现第一人称视角的控制，这种浏览方式　

还可以方便户直接移向所指的目标　Ｊ。在武器发射后使用　

跟随（Ｔｅｔｈｅｒ）浏览方式，将用户使用的观察者绑定在武器实　

体上，可通过操纵杆或者键盘改变观察者的俯仰（Ｐｉｔｃｈ）和偏　

转（Ｙａｗ）的角度，对航道四周的场景环境进行观察。　

５．４兵器对抗特效　

实时的特殊效果能够使仿真更加逼真，增强视觉的真实　

感，ＶＰ提供的特殊模块可以实现这样的特效。这些特效可　

以改变形状、大小、颜色等属性。ＶＰ的特效模块主要有图像　

雾化、细节层次、纹理、光照处理，以及视角变换、角色变换、　

视景环境变换、运动方式的改变、碰撞等，它通过调用ＶＰ的　

核心类中相应的类来实现。根据仿真需要，也可以在ＶＰ中　

加入自创的特效。特效是基于时间的动画效果，可用于仿真　

烟雾、爆炸、导弹轨迹等，操纵每种效果可以很容易地获得不　

同的结果。特效可以看作单独的事件，或与角色绑定在一　

起。特效一旦产生，就由ＶＰ系统内部维护。每一帧都需要　

检测特效的时间间隔，以此来更新特效的时钟和属性，修改　

当前的几何效果和渲染效果。特效需要在ＶＰ中初始化，然　

后在程序中进行实时动态控制。　

一

８—　

６视景实现　

６．１视景显示台功能实现　

依照前面的设计，实现视景显示台功能。其主要功能包　

括海战场态势显示和兵器对抗显示两部分。　

１）海战场态势显示　

①根据导调台设置的想定，动态加载态势场景；②对战　

场内实体进行定位和渲染；③使用操纵杆或键盘分别对海战　

场进行无惯力的悬浮飞行浏览和游戏（Ｇａｍｅ）方式浏览。　

图５海战场三维视景效果图　

２）兵器对抗过程仿真　

①仿真海战场实时环境，例如海面海浪和天空云层等自　

然景象；②接收武器控制台的控制信息，并根据仿真引擎解　

算的兵器运动特征和战术特征，实时改变实体状态。③仿真　

对抗实体的轨迹、尾流、命中、爆炸和沉没等特殊效果。　

图６舰舰导弹攻击命中效果及搜索和拦截　

６．２视景显示台性能　

本系统使用的Ｐｃ图形工作站配置为Ｐ２．４Ｇ×２，１Ｇ内　

存，２５６Ｍ专用Ｐｃ图形卡，在正常模式下，　（下转第６８页）　

人群密度。这一结论，与实际现象相当吻合，并验证了将空　

间因素纳入模型建构的合理性。　

参考文献：　

［１］Ｊ　Ｍｕｒｒａｙ．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｂｉｏｌｏｇｙ［Ｍ］．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　Ｖｅｄａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ，１９９３．　

［２］Ｊ　Ｈｙｍａｎ　ａｎｄ　Ｊ　Ｌｉ．Ａｎ　ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ　

ｎｕｍｂｅｒ　ｏｒｆ　ｔｈｅ　ｓｐｒｅａｄ　ｏｆｄｉｓｅａｓｅｓ　ｉｎ　ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．　

Ｍａｔｈ　Ｂｉｏｓｃｉ，２０００，１６７：６５—８６．　

［８］　Ｙ　Ｈｏｎｇ．Ｆｉｎｉｔｅ　ｔｉｍｅ　ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｚａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａ　ｃｌｓｓ　ｏｆａ　

ｃｏｎｔｒｏｌｌｂｌａｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｓｙｓｔｅｍｓ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００２，４６：２３１　

—

２３６．　

［９］Ｙ　Ｈｏｎｇ，Ｊ　Ｈｕａｎｇ　ａｎｄ　Ｙ　ｘｕ．Ｏｎ　ａｎ　ｏｕｔｐｕｔ　ｆｅｅｄｂａｃｋ　ｆｉｎｉｔｅ　ｔｉｍｅ　

ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ［Ｃ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，　

２００１，４６：３０５—３０９．　

［１０］Ｙ　Ｈｏｎｇ，Ｊ　Ｗａｎｇ，Ｚ　Ｘｉ．Ｓｔａｂｉｌｉａｔｚｉｏｎ　ｏｆ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎ　ｃｈａｉｎｅｄ　ｆｏｒｍ　

ｓｙｓｔｅｍｓ　ｗｉｔｈｉｎ　ｆｉｎｉｔｅ　ｓｅａｌｉｎｇ　ｔｉｍｅ［Ｃ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　

Ｃｏｎｔｒｏｌ，２００５，５０：１３７９—１３８４．　

［３］Ｚ　Ｌｉｕ　ａｎｄ　Ｂ　Ｈｕ，Ｅｐｉｄｅｍｉｃ　ｓｐｒｅａｄｉｎｇ　ｉｎ　ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．　

Ｅｕｒｏｐｈｙｓ　Ｌｅｔｔ，２００５，７２（２）：３１５—３２１．　

［１１］Ｙ　Ｈｏｎｇ，Ｈ　Ｑｉｎ　ａｎｄ　Ｇ　Ｃｈｅｎ．Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｈａｏｔｉｃ　

ｓｙｓｔｅｍｓ　ｖｉａ　ｓｔａｔｅ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｆｅｅｄｂａｃｋ［Ｊ］．Ｉｎｔ　Ｊ　ｏｆ　Ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ＆　

Ｃｈａｏｓ，２００１，１１：１１４９—１１５８．　

［４］Ｍ　Ｓｍａｌｌ　ａｎｄ　Ｃ　Ｔｓｅ．Ｓｍａｌｌ　ｗｏｒｌｄ　ａｎｄ　ｓｃａｌｅ　ｆｒｅｅ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆｔｒａｎｓｍｉｓ．　

ｓｉｏｎ　ｏｆＳＡＲＳ［Ｊ］．Ｉｎｔ　ＪＢｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｈａｏｓ，２００５，１５（５）：１７４５　

—

１７５５．　

［１２］　Ｙ　Ｈｏｎｇ，Ｊ　Ｗａｎｇ，Ｄ　Ｃｈｅｎｇ．Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｆｉｎｉｔｅ　ｔｉｍｅ　ｃｏｎｔｏｌｒ　ｏｆ　ｎｏｎ—　

ｌｉｎｅａｒ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｗｉｔｈ　ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ　ｕｎｅｅ￣ａｉｎｔｙ［Ｃ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　

Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｃｏｎｔｏｌ，２００６，ｒ５１：８５８—８６２．　

［５］Ｄ　Ｗａｔｔｓ．Ｓｍａｌｌ　Ｗｏｒｌｄｓ　Ｔｈｅ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｏｒｄｅｒ　

ｎｄ　Ｒａａｎｄｏｍｎｅｓｓ［Ｍ］．Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，Ｎｅｗ　

Ｊｅｒｓｅｙ，１９９９．　

［６］Ｒ　Ｐａｓｔｏｒ—Ｓａｔｏｒｒａｓ　ａｎｄ　Ａ　Ｖｅｓｐｉｇｎａｎｉ．Ｅｐｉｄｅｍｉｃ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ａｎｄ　ｅｎ．　

ｄｅｍｉｃ　ｓｔａｔｅｓ　ｉｎ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．Ｐｈｙｓ　Ｒｅｖ　Ｅ　２００１，６３：６６　

—

［作者简介］　

张玉（１９８０一），女（汉族），河南省郑州市人，博　

士研究生，主要研究领域为系统建模与仿真。　

１１７．　

［７］王正中．复杂系统仿真方法及应用［Ｊ］．计算机仿真，２００８，１８　

（１）．　

李亦芳（１９６３一），女（汉族），河南省林州人，硕士　

研究生，主要研究领域为系统控制与仿真。　

尹腾飞（１９８１一），男（汉族），湖南省益阳市人，工　

程师，主要研究领域为系统建模与仿真。　

（上接第８页）　

帧速达到每秒２Ｏ帧以上，可以实现系统的平滑显示，无闪　

烁，完全满足海战场视景仿真的实时性要求。　

［３］　王乘，周均清，李利军．Ｃｒｅａｔｏｒ可视化仿真建模技术［Ｍ］．湖　

北：华中科技大学出版社，２００５．　

［４］　

薛锋，欧阳中辉，谢晓方．虚拟座舱实时视景仿真系统的设计　

与实现［Ｊ］．系统仿真学报，２００６，３，ｌ６（３）：４１７—４３１．　

［５］　

薛锋，欧阳中辉，谢晓方．基于大面积地形的无人机半自动突　

７结束语　

本文在ＨＬＡ框架下，利用３Ｄ可视化建模软件以及视景　

快速开发工具，实现了分布式海战场综合环境仿真系统的视　

景显控功能的开发工作，并有效解决了Ｖｐ线程的协调控制、　

防视景仿真［Ｊ］．计算机仿真，２００３，２０（１０）：１１—１３．　

　Ｙｉｎｇｈｕａ。Ｌｉ　Ｙｏｎｇ。Ｌｉｕ　Ｊｉｅ．Ａｎ　ＨＩＡ　ｂａｓｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｐａｃｅ　ｓｙｓ－　

［６］　

Ｌｉ

ｔｅｍ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｃ］．Ｂｒｉｎｇｉｎｇ　Ｓｐａｃｅ　Ｃｌｏｓｅｒ　ｔｏ　Ｐｅｏｐｌｅ，　

Ｓｅｌｅｃｔｅｄ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｈｅ　５７ｔｔｈ　ＩＡＦ　Ｃｏｎｇｒｅｓｓ，Ｖａｌｅｎｃｉａ，Ｓｐａｉｎ，２　

目标实体的动态加载、多通道的海战场态势浏览和攻击特效　

的生成等技术问题，具有一定的工程价值。可以应用于舰艇　

编队作战仿真及舰载兵器对抗仿真等，并为训练评估、论证　

等提供依据　Ｊ。　

下一步的目标将是保持现有系统的性能前提下，实现联　

６　Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００６．　

［作者简介】　

龚立（１９８０一），男（汉族），湖南省常德市人，博　

士生，研究方向为系统建模与仿真和虚拟现实　

技术。　

邦成员、程序结构、代码和对象、数据以及应用系统结构等各　

层次的复用　。　

刘　忠（１９６３一），男（汉族），山东龙１５１人，博士，博　

士生导师，教授，研究方向为目标运动分析，舰载　

参考文献：　

［１］　王乘，李利军，周均清，陈大炜．Ｖｅｇａ实时三维视景仿真技术　

Ｃ３Ｉ系统，系统仿真等。　

刘高峰（１９６５一），男（汉族），山西阳城人，博士，副教授，研究方向　

为舰载指控系统，信息作战指挥等。　

［Ｍ］．湖北：华中科技大学出版社，２００５．　

［２］许东平，钟涛，周诗盛．实时交互视景仿真系统架构研究［Ｊ］．　

武汉理工大学学报（交通科学与工程），２００４，２８（６）：９３０　

—

９３２．　

一

６８一　

本文标签： 视景显示系统战场实体