本书全面地论述军用三维图形绘制引擎设计的系统理论和相关技术，并系统地总结作者在军用三维视景仿真引擎方面的研究经验和最新进展，给出视景仿真引擎系统的设计开发方法和采用Vega Prime视景仿真软件开发分布式对海作战视景仿真引擎系统的典型应用案例，既包括理论分析，又包括工程实现技术。本书选材广泛、内容新颖、研究思路独特、实用性强。
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前言
第1章 概论1
1.1三维图形绘制引擎技术概述1
1.2引擎系统简介2
1.2.1游戏引擎2
1.2.2仿真引擎14
1.2.3引擎的底层绘制编程语言39
1.3三维图形绘制引擎核心技术40
1.3.1三维图形绘制引擎总体技术40
1.3.2绘制流水线技术43
1.3.3光场绘制技术45
1.3.4大地形实时绘制技术47
1.3.5三维图形绘制引擎的其他技术51
第2章 MCGRE的总体技术54
2.1概念辨析54
2.2MCGRE的设计方法54
2.3设计目标与功能需求56
2.3.1设计目标56
2.3.2功能需求57
2.3.3MCGRE软件编程要求57
2.4总体设计59
2.4.1开发方案59
2.4.2框架设计61
2.4.3引擎模型67
2.4.4组成单元70
2.4.5装配关系81
第3章 核心子系统开发绘制流水线设计83
3.1绘制流水线的简介83
3.1.1固定绘制流水线83
3.1.2可编程绘制流水线85
3.2三段式绘制流水线设计85
3.2.1三段式绘制循环86
3.2.2场景组织87
3.2.3绘制预处理90
3.2.4绘制器93
3.3绘制流水线设计中的调度机制97
3.3.1一致变量回调98
3.3.2裁减回调98
3.3.3动画更新回调98
3.3.4相机回调99
3.3.5文件读写回调99
3.4绘制流水线设计中的组件封装机制99
3.5绘制流水线设计中的扩展机制101
3.5.1基于场景图的扩展机制101
3.5.2基于回调的扩展机制102
3.5.3Shader渲染扩展102
第4章 光场绘制技术103
4.1光场可视化简介103
4.2引擎中常用光场渲染模型103
4.2.1Gouraud明暗处理104
4.2.2Phong明暗处理105
4.2.3 Z缓冲器算法106
4.2.4光线跟踪算法107
4.2.5辐射度算法108
4.2.6光线跟踪与辐射度结合算法109
4.3一种水下光场的绘制方法110
4.3.1风海波下光场渲染110
4.3.2物理交互光场的绘制114
4.4光照渲染模块117
4.4.1光照渲染模块设计117
4.4.2创建一个聚光灯示例118
4.5基于加速技术的像素级光照渲染119
第5章 大规模战场地形实时绘制技术121
5.1大规模战场地形实时绘制技术简介121
5.2战场地形高程数据的统一规范122
5.2.1地形高程数据不统一的表现122
5.2.2水平测量基准的统一123
5.2.3垂直测量基准的统一123
5.2.4多源数据记录与转换格式的统一124
5.2.5统一的海陆高程数据的建立方法124
5.3军用大地形无缝拼接技术126
5.3.1拼接需求126
5.3.2拼接方案127
5.3.3拼接算法127
5.3.4拼接测试133
5.4军用大地形自适应混合加权数据处理技术134
5.4.1加权内部插值算法及数学分析135
5.4.2加权外部推算算法及数学分析136
5.4.3混合加权动态校正方法138
5.4.4自适应分级调度策略138
5.4.5算法实施步骤139
5.4.6算法实施实例140
5.5大地形管理模块设计142
5.5.1地形数据转换142
5.5.2地形组织与存储调度142
5.5.3地形实时绘制算法143
第6章 MCGRE接口技术145
6.1可定制策略145
6.1.1插件可定制功能设计145
6.1.2算法可定制功能设计145
6.1.3可定制功能接口设计146
6.2接口封装147
6.2.1接口封装方法147
6.2.2基于共享内存的通用化柔性接口设计149
6.3引导界面150
6.3.1界面设计150
6.3.2内部数据接口152
6.4实例测试153
第7章 军用视景仿真引擎系统设计与开发154
7.1系统模型的需求分析154
7.2三维视景模型建立155
7.3三维视景开发架构159
7.4系统的关键技术配置160
7.4.1三维模型表现形式转换技术160
7.4.2场景显示162
7.4.3运动模型164
7.4.4环境构成165
7.4.5大场景管理165
第8章 分布式对海作战视景仿真引擎系统开发与应用168
8.1海战场的二三维规划与同步168
8.1.1海战场的二三维规划168
8.1.2二三维同步实现169
8.2海洋环境配置170
8.3作战想定规划与解析172
8.3.1作战想定文件的描述172
8.3.2使用ADO.NET存取XML174
8.3.3关联仿真数据库177
8.3.4关联实体属性179
8.4推演规则动态建模179
8.5参战实体规划与建模180
8.5.1基于特征约束的随机误差建模180
8.5.2典型应用181
8.6实体特殊效果开发182
8.6.1通信链路可视化183
8.6.2指控关系可视化187
8.6.3雷达探测可视化188
8.6.4导弹尾焰可视化192
8.6.5爆炸特效可视化195
8.6.6声音效果197
8.6.7其他特殊效果可视化199
8.7大数据调度规则200
8.7.1Vega Prime中的视点管理200
8.7.2智能化视点与窗口的控制201
8.8场景图元的管理204
8.8.1三维实体模型的简化204
8.8.2实时连续LOD场景模型的绘制与显示204
8.8.3碰撞检测205
8.9视景仿真系统开发结果205
参考文献207
附录A 217
附录B 227
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