在軍事國防工業(yè)上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以三維視景仿真演示系統(tǒng)與虛擬界面為主要實(shí)現(xiàn)手段，目的是為相關(guān)仿真及試驗過程提供三維視景顯示、虛擬儀表仿真、手柄操作等模擬控制、動態(tài)參數(shù)顯示及態(tài)勢顯示，用于監(jiān)控整個試驗過程，并為用戶提供真實(shí)清晰的可視范圍，以及逼真的地形、地貌和紋理。

解決方案

三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)采用硬件與軟件組合實(shí)現(xiàn)，主要硬件部分組成如下圖所示：

1、圖形工作站上運(yùn)行視景驅(qū)動軟件，接收實(shí)時驅(qū)動數(shù)據(jù)產(chǎn)生動態(tài)的仿真圖像，再將圖像輸出給立體影像分離器

2、立體影像分離器把一路信號轉(zhuǎn)換成左、右眼信號，分別輸出給兩臺投影機(jī)，實(shí)現(xiàn)將一個視點(diǎn)信號自動調(diào)整為左右兩個視點(diǎn)信號

3、投影機(jī)一般采用DLP投影機(jī)加偏振鏡頭，或者采用具有立體投影特性的LCD投影機(jī)

4、投影機(jī)將圖像映射到高增益的金屬硬幕上，金屬幕能保持對光線的偏振性。當(dāng)佩戴偏振眼鏡觀看時，通過偏光眼鏡，用戶的左右眼都只能看見各自的圖像，進(jìn)而產(chǎn)生立體的圖像視覺

5、視景驅(qū)動軟件基于最新的實(shí)時三維虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)工具與圖形化的專用儀表設(shè)計工具開發(fā)研制

6、軟件實(shí)時生成動態(tài)連續(xù)的仿真圖像，并提供良好的人機(jī)交互界面

主要特點(diǎn)

利用投影技術(shù)實(shí)現(xiàn)視景實(shí)時動態(tài)畫面的三維立體顯示與二維平面顯示

能較真實(shí)的模擬紅外傳感器與電視傳感器的成像

提供逼真的地形、場景和紋理

視景畫面的多通道顯示與切換

爆炸、尾焰、音響等特效的實(shí)現(xiàn)

良好的人機(jī)交互界面

系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，靈活實(shí)現(xiàn)虛擬儀表、虛擬座艙以及二維態(tài)勢圖的顯示
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應(yīng)用案例

1.系統(tǒng)在某綜合性能設(shè)計驗證實(shí)驗室中的應(yīng)用

中國兵器某所采用三維視景仿真演示系統(tǒng)提供航彈攻擊目標(biāo)的過程中三維動態(tài)顯示。視景系統(tǒng)通過以太網(wǎng)或光纖反射內(nèi)存網(wǎng)與實(shí)時仿真機(jī)相連接，在線接收仿真控制指令和仿真數(shù)據(jù)，以驅(qū)動場景中航彈模型的運(yùn)動。視景系統(tǒng)生成的三維圖像通過投影儀投到大屏幕進(jìn)行顯示。

主要功能

實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈從載機(jī)分離、飛行、攻擊全過程的三維視景顯示

實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈運(yùn)動數(shù)據(jù)的動態(tài)文本顯示與可控舵面的動作顯示

實(shí)現(xiàn)視景系統(tǒng)中攻擊場景的俯視圖顯示及側(cè)視圖顯示

實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)環(huán)境音響、導(dǎo)彈飛行及爆炸音響

實(shí)現(xiàn)通信方式的選擇以及通信地址配置，支持導(dǎo)彈模型與載機(jī)模型的擴(kuò)充

2. 虛擬儀表在某控制計算機(jī)測試驗證系統(tǒng)中的應(yīng)用

航空某所建設(shè)基于動態(tài)模型激勵的測試方法，系統(tǒng)利用飛行手柄模擬飛行操縱，利用虛擬儀表模擬襟縫翼檔位及超控操作，支持對飛控的簡圖頁面顯示、襟縫翼位置的模態(tài)切換、飛行狀態(tài)信息和告警信息的顯示監(jiān)控、視景及二維態(tài)勢顯示等。

主要功能

實(shí)現(xiàn)飛機(jī)飛行虛擬操縱、襟縫翼控制

實(shí)現(xiàn)飛機(jī)座艙儀表虛擬仿真，如PFD、EICAS、MFD等

實(shí)現(xiàn)飛機(jī)飛行視景以及二維態(tài)勢顯示

實(shí)現(xiàn)各類視景及儀表信息的動態(tài)顯示

實(shí)現(xiàn)不同工作模態(tài)的切換顯示

實(shí)現(xiàn)完整且逼真的人在環(huán)試驗

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