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列车驾驶仿真器视景仿真之雨雪现象的模拟
| 论文题名： | 列车驾驶仿真器视景仿真之雨雪现象的模拟 |
| 关键词： | 粒子系统;图形处理器;雨雪;雨刮器;雨滴滑动 |
| 摘要： | 随着我国轨道交通的高速发展,对列车驾驶人员安全行车提出了更高要求。而雨雪天气直接影响列车驾驶安全,培训列车驾驶人员雨雪天气下的安全行车凸显重要。雨雪天气下,车窗玻璃上的雨滴或雪花影响列车驾驶人员的视觉。在列车模拟驾驶器视景中加入模拟雨雪天气下车窗的效果,可提高列车驾驶仿真环境的逼真度。 本论文选择粒子系统为数学模型,模拟列车视景仿真中的雨雪现象。选用三维建模软件MultiGenCreator建立雨刮器模型。选用C++、实时三维渲染软件开发包OpenGLPerformer、三维图形接口OpenGL和着色语言GLSL模拟车窗雨滴和雪花,以及雨刮器功能。 本论文首先介绍粒子系统的基本模型,并结合列车运行的特点,给出列车视景仿真场景粒子和车窗粒子的模拟方法。论文将车窗粒子分为静态粒子和动态粒子,静态粒子用来实现雨雪附着在车窗的效果；动态粒子用来实现雨滴在车窗滑落动的动态效果。再次,本论文中将车窗平面分成网格,以格子为基本单元给出了雨滴滑动的模拟方法；运用OpenGL平台实现了雨滴在车窗上滑动后留下的轨迹。并在OpenGLPerformer平台上实现了雨刮器在车窗上摆动的效果,结合车窗粒子系统实现了雨刮器的功能。最后,在现有列车视景仿真的基础上,本论文采用GPU可编程技术,通过改变GPU固定流水结构的程序,以OpenGL建模的方法实现车窗雨滴物理效果的模拟。 本论文最终实现了列车车窗粒子效果的仿真,提高了雨雪天气下视景仿真的真实感,满足视景仿真实时性的要求,达到了列车驾驶仿真器视景仿真的需求。 |
| 作者： | 吴博 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 朱金陵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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