很多小伙伴玩家都不太清楚飞行训练模拟器|飞行模拟器视景仿真系统分析,那么今天解雕侠小编给大家带来一篇 相关的文章,希望大家看了之后能有所收获,最后请大家持续关注我们!
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视景仿真系统是飞行仿真系统中一个非常重要和关键的子系统,它可以为飞行员在训练中提供驾驶舱外的真实场景,大约70%的有用信息。 飞行模拟期间目标和视图的图形分辨率。 视觉系统的图像生成和显示质量直接影响训练效果。
整个飞行器训练模拟器的视景仿真系统由硬件和软件两部分组成。 硬件系统由视觉生成硬件系统和投影系统组成。 例如,软件系统由模型库和仿真驱动程序组成。
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投影显示解决方案
根据不同的标准,视觉系统的分类可以有多种分类。
1 显示器显示 ( )
监视器显示是一种在电视或计算机监视器上直接显示视觉图像的方法。 这种方法的优点是整个系统简单、体积小、重量轻、安装方便、灵活、成本低。 缺点是分辨率、视野等指标受显示器限制; 另外图像深度不够,眼点位置要求严格,仿真效果差。 这种方法常用于规模较小或对重量、安装尺寸等条件要求严格的飞行训练装置。 例如飞行训练模拟器,这种方法的视觉系统在基于人体离心机的动态飞行训练模拟器中基本采用。
2 投影显示 ( )
投影视觉系统常用于需要宽视角的训练模拟器,尤其是垂直场景。 由穹顶建筑、投影仪和训练台组成,采用10台投影仪,水平拼接,水平视野270°,垂直视野80°
该系统最大的优点是可以获得较大的观察视野,尤其是在垂直方向,具有其他系统无法比拟的优势。 另外飞行训练模拟器,眼点与球幕的距离可以设置的更大一些,两只眼睛之间的视差基本可以忽略,图像深度更强更逼真,训练效果更好。 它的主要缺点是需要用球幕建造大型建筑物,并且对建筑物的精度有严格的要求。 另外,球幕上的真实图像显示,需要考虑图像的几何畸变。

3 分束器准直显示 ( )
它主要包括显示器、分束器和球面准直器等部件。 显示图像发出的光经过两次反射和一次透射到达眼点,从而使人眼观察到的图像是经过准直器适当会聚的图像。 根据不同球面准直器的光学曲率半径,系统可以提供距视点不同距离的虚像。
该系统的主要优点是当视点在光轴附近时,头部在一定范围内的移动不会对观察效果产生较大影响,为训练者提供了接近真实场景的感觉。但是,该系统也存在一定的缺点,一是亮度低,二是观看系统视场小,这是制约虚像投影显示系统发展的主要瓶颈。
4.背投准直显示(Back)
背投准直显示器又称广角无限远显示装置(Wide angle),主要由投影仪、背投屏幕和球面准直器组成。 该系统还为训练员提供更远距离的虚拟图像。 与光谱准直系统相比,当教员眼点远离系统光轴时,观察图像畸变小,教员眼点可在更大范围内移动,此外,还可以在水平方向上获得了更宽广的视野。 由于这种准直镜的制造难度远高于光束镜形式的准直镜,因此系统成本也远高于光束镜准直系统。
5 头盔显示器显示器( , HMD)
经过30多年的发展,头戴式显示器取得了长足的进步,得到了广泛的应用。 随着微型液晶显示、VR等技术的发展,HMD在现代数字化部队装备中逐渐普及,并迅速在飞行训练模拟技术中占据重要地位。 在 HMD 中,佩戴者通过他或她眼前的目镜观察视野图像。 目前,HMD的光学系统分为全输入型和半输入型。 全输入型将显示设备的图像放大,校正畸变像差,中继光学系统,观察者呈现放大的虚像。 半沉浸式是将校正放大后的虚像投射到观察者面前半反射半透明的光学玻璃上,使显示的影像通过玻璃叠加在外界影像上,观察者可同时获取计算机生成的图像信息和外部环境信息。
HMD视觉系统最大的优势在于机身小巧轻便,便于在各种狭小空间内使用。 由于显示的场景图像可以随着头部和眼球的运动同步更新,理论上没有观察视野的限制,可以获得更好的模拟效果。 但在目前的技术水平下,由于计算机计算能力、显示设备图像刷新率、头盔制造技术等方面的限制,在佩戴舒适度等人体工学指标方面还存在一定差距,尤其是长时间使用时时间久了,就会出现头晕恶心。 和其他症状。
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圆顶投影设计

一般视觉仿真的视场面积主要集中在水平角度,技术和成本因素限制了视场的大小。 视角集中在下半部分。
投影显示系统配置:部分球形屏幕,一套显示安装架,六台投影机,包括镜头和固定位置。
投影机镜头的“/Image Width”指示器决定了投影机距离屏幕的安装位置
投影机镜头与屏幕的距离=屏幕亮度X“/图像宽度”。
根据使用的投影仪,“/Image Width”索引也不同
球幕半径
对于用于视觉模拟的沉浸式投影系统,如果穹顶的半径太小,观察者会感觉很压抑,降低了沉浸感; 圆顶半径过大,一方面对投影机的分辨率和亮度要求高。 另一方面,增加了球幕的制造难度,也会大大增加整个投影系统的成本。
投影仪和屏幕布局
由于视角大,特殊投影区域主要集中在下视场,训练模拟器的实体挡住了投影光路,这对投影仪的安装位置提出了很高的要求。
由于驾驶舱的上部是视觉模拟的重点,因此投影机的布置应以驾驶舱的下部为准。投影机及屏幕布置

图中数字为对应的投影机编号。基本实现了180度水平视野和130度垂直视野
投影仪1、2、3负责球幕上半部分的投影,投影仪4、5、6负责球幕下半部分的投影。
重叠用于边缘融合。 坐标系的原点是视点(穹顶的球心)。 投影仪布局侧视图。
在为曲面/圆柱屏幕设计投影系统时,除了投影机的 X、Y 和 Z 坐标外,每台投影机还需要考虑以下参数:/Width、Yaw、Pitch、Roll。
/Image Width:投影机镜头与屏幕之间的距离与屏幕亮度的比值。
Yaw:在三维空间中,投影机绕Y轴旋转的角度。
Pitch:投影机镜头轴沿重心的俯仰角
Roll:投影仪沿镜头轴旋转的角度
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