视景仿真应用

视景仿真首先应用于国防及军事研究领域。最初被用于军用飞行模拟器，用来训练飞行员熟悉掌握地貌、云层、星空及特殊效应（大气效应、光照效果）等飞行环境。逼真的视景环境可使飞行员仿佛进入真实世界，精确的地标、靶标可使飞行员完成许多战术科目，甚至可作为战前地形和战场环境的预演训练。视景仿真已广泛应用于军事训练模拟、武器装备研制论证等军用领域，以及城市建设规划、娱乐、教育等民用领域。 2100433B

视景仿真的主要特点是：①逼真性。视景仿真更强调身临其境的用户感受，要求仿真实体对象的三维模型和所处的环境能够逼真地模拟客观世界。②交互性。除了仿真对象的参数设定可控外，视景仿真本身也是可控的，包括仿真进程可控、观察方位可控、信息输出内容可控。与计算机三维动画的不同是：计算机三维动画只能提供不可改变的画面播放，而视景仿真具有交互的特点，观看视景仿真的用户可以随时根据需要改变观察位置和角度，或调整仿真环境中各种物体的位置、姿态和特性。③可进入性。通过计算机交互设备（如视听头盔，数据手套，立体眼镜等），具有进入计算机绘制的虚拟视景进行漫游的能力。④实时性。仿真显示的虚拟视景和仿真实体可以实时地进行改变。

视景仿真充分利用人的视觉特性，通过三维图形的实时渲染为用户创造一个反映实体变化与相互作用的三维图形环境，以达到非常逼真的仿真效果。典型的视景仿真系统要求构造出逼真的三维模型，制作逼真的纹理和特效，高速逼真地再现仿真环境，实时响应交互操作。

本课题研究实现虚拟森林景观的方法。1）基于林木图象的林分三维模型方法。给出描述林分空间数据分布的一种统计模型，可产生出一组与样地数据无偏的虚拟树高数据。以一典型树森图象为林分平均木原型，按树高比例缩放，生成林分中各林木的图象，根据投影原理组成三维林分图。此方法灵活性和真实感强，适用于各种森林景观仿真和开发成应用软件。2）完成了森林景物3D-IFS建摸技术的研究，依据一特定树种的分形特征和基本形态建立该树种的典型三维IFS码，在此基础上作各种仿射变换形成树木和林分的三维图形，开发了相应的树木和林分的绘制算法，并研究了叶，枝干等树木局部单元的IFS码和绘制树木局部细节的算法。基本完成项目预期目标。 2100433B