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种三维实时可交互视景仿真平台——MPI

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发布日期:2012-11-28 15:04
 MPI在视景仿真领域拥有绝对领先的技术, 其交互式、高度自动化的可视化数据库产生器允许开发者看到自己开发的模型,并能够在真实的场景中同时显示层次结构数据库和三维图像,以便建立和编辑目标间的关系。

  一、概述

  Multigen-Paradigm公司是一家于1998年9月由MultiGen Inc. 和Paradigm Simulation Inc. 合并而成的世界领先的视景仿真技术公司,它向客户提供了一整套的视景仿真解决方案。MultiGen公司成立于1986年,主要提供易于使用的视景仿真建模工具。Paradigm 公司成立于1990年,主要提供广泛应用的实时视景仿真驱动和声音仿真的商业工具。

  MPI在视景仿真领域拥有绝对领先的技术, 其交互式、高度自动化的可视化数据库产生器允许开发者看到自己开发的模型,并能够在真实的场景中同时显示层次结构数据库和三维图像,以便建立和编辑目标间的关系。这些产品提供了详细的交换信息、精确的层次、几何有效性和纹理调整等不同信息。它通过软件提高了运行的时间性能,使得在实时仿真环境中能够加入更多的模型。通过将易用的工具和高级建模功能结合在一起,MPI向客户提供了快速容易地建立、修改和运行复杂实时应用的方法; MPI 定义并支持已成为工业标准的实时三维场景描述数据格式OpenFlight,同时支持大多数的数据格式,而且OpenFlight API 允许开发者对特殊的需求进行定制;MPI的视景仿真建模工具和渲染工具能够运行在多种实时硬件平台上。

  二、建模工具——Creator

  MPI的视景仿真建模工具Creator是世界上领先的实时三维数据库生成系统,它可以用来对战场仿真、娱乐、城市仿真、训练模拟器和计算可视化等领域的视景数据库进行产生、编辑和查看。它区别于其他建模软件,主要考虑在满足实时性的前提下如何生成面向实时仿真的、逼真性好的大面积场景。其强大的建模功能可为众多的不同类型的图像发生器提供建模工具;它的细节等级、多边形筛选、逻辑筛选、绘图优先级及二元分离面等高级实时功能使得它提出的OpenFlight格式在实时三维视景仿真领域成为最流行的图像生成格式,并成为视景仿真领域事实上的行业标准。它的自动化地形和三维人文景观生成器、道路生成器等众多强有力的集成选项增强了其特性和功能。

  MPI视景仿真建模工具的先进性不仅体现在采用了工业标准OpenFlight格式,还体现在先进的扩展性上。它提供了OpenFlight API,实现了开放性和可移植性,使用户能在其中添加自己开发的工具。

  1.实体建模工具——CreatorPro

  CreatorPro是功能强大、交互的建模工具,在它所提供的“所见即所得”的建模环境中,用户可以建立所期望的、被优化的三维场景。CreatorPro将多边形建模、矢量建模和地表产生等特征集于一体,使用户具有无与伦比的效率和创造性。它不但可以创建航天器、地面车辆、建筑物等模型,还可以创建诸如飞机场、港口等特殊的地域。它不仅包括了Creator的所有功能,而且还增加了以下许多新功能。

  (1)多边形和纹理建模功能

  使用CreatorPro直观的、可交互的多边形建模和纹理应用工具可以构造高逼真度的三维模型,并可对它进行实时优化而无需更多的人工干预。

  (2)矢量化建模和编辑功能

  利用矢量数据能够高效地建立感兴趣的地域,读入或生成矢量数据并对它进行编辑。CreatorPro自动地创建全纹理和彩色的模型并把它加到地形表面,“所见即所得”属性可以让用户控制三维模型的创建。通过利用CreatorPro中的矢量数据可以减少多次创建相似场景的工作量,并且使用 CreatorPro 的矢量工具可以将早期生成的OpenFlight 模型放置到场景的任何位置。

  (3)地表特征生成功能

  CreatorPro拥有一套完整的工具集,可以快速生成地形并且精确地使用来自USGS和NIMA等有效数据源的标准数据或根据图像产生的数据。自动化的细节等级使用户能够为任何应用创建多种分辨率的地形。使用CreatorPro的Modify Delauney 算法,可交互式地修改和重新对地表进行三角测量从而调整数据库的精确性和逼真度。

 

  2.地形建模工具——Terrain Bundle

  为了加强高精确度地形的自动生成功能,MPI在CreatorPro的基础上开发出了Terrain Bundle。它是一种快速创建大面积地形数据库的工具,它可以使地形精度接近真实世界,并带有高逼真度的三维文化特征和图像特征。它利用一系列投影算法及大地模型,建立并转换地形,同时保持与原形一致的方位。通过自动的整体纹理映射,它能生成可与照片媲美的地形,包括道路、河流、市区等特征。它的路径发现算法,比线性特征生成算法更优越,可以自动在实时三维场景中建立数千个逼真的桥梁和路口。

  (1)批处理功能

  地形场景数据库可能是巨大的,需要花费很长的时间去创建它。因此,手工交互技术显然无效,Terrain Bundle的自动批处理功能将是最佳的选择。它独有的自定义的规则和行动能自动控制地形和三维文化特征的生成,从而创建高效的高保真数据库,满足用户的需要。

  (2)高级地形表面生成功能

  连续适应地形 (CAT) 是生成人文景观极少的大面积带有纹理地形的最快、最方便的方式。CAT比以往更加通用,在任何图像生成器上,它可生成静态的、带有文化特征的多重细节等级数据库。TerrainBundle的高级集成三角形不规则网络 (ITIN) 为生成高逼真度和高效率的地形提供了艺术级的可证明可测试的特征。

编辑:国防科技网  责任编辑:张海
 
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