月球探测器软着陆过程仿真真实感研究

123456aa · 发表于 2022-5-10 20:09:59

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雅宝题库解析：
真实感图形绘制技术是虚拟现实技术研究中的一个重要分支，也是月球软着陆过程仿真中不可或缺的技术手段。通过高真实感的图形效果使仿真结果更容易被理解，加快和加深研究人员对仿真对象变化过程的认识，进而为月球软着陆系统的设计、试验和优化提供直观参考。本文以月球软着陆过程为研究对象，以仿真的真实感为目标，构建了高逼真的月球-太空环境、高精度大范围的月球着陆区三维地形，并模拟了月球探测器的静态外观以及动态飞行过程，共包含以下五个方面的研究内容：（1）研究了一种高逼真月球太空环境的构建方法。采用几何计算构建月球形状模型，并结合凹凸纹理映射实现月表的轮廓凹凸效果；采用多重纹理混合算法构建地球模型，并实现基于公告板技术的大气层效果；采用透镜眩光技术实现太阳照射效果等。同时，采用动态纹理加载技术和MipMapping技术，提高系统的实时性能。（2）给出了一种月球探测器本体及动态飞行过程的真实感实现方法。采用建模工具对探测器本体及其部件进行几何建模，然后基于计算机图形学的渲染技术实现探测器表面锡纸褶皱效果、软阴影效果、金属质感效果、发动机燃气喷流等。（3）研究了一种高精度大范围的月球着陆区三维地形的绘制技术。先采用分形算法结合CLOD技术生成精细的月面基础地形，然后建立陨石坑的近似模型，并用三维分形生成石块模型，最后根据统计信息确定陨石坑和石块的分布情况，将陨石坑、石块与基础地形融合在一起，生成具有真实感的月球着陆区环境。（4）提出了一种逼真的实时月尘运动仿真方法。利用计算流体动力学和二次谢别德插值的方法，分析和计算月尘颗粒的运动学模型；分析粒子参数对粒子运动学的影响和变化规律，抽象出月尘系统的粒子集；建立基于月尘粒子集的月尘运动模型。该运动模型逼真的模拟了月尘腾起、飞溅、弥漫、消散等运动过程，具有良好的实时性。（5）搭建了一个月球探测器软着陆过程真实感仿真平台，详细介绍了系统的整体结构、各个模块的功能、运行流程、软件设计、硬件组成以及最终运行效果展示。

月球探测器软着陆过程仿真真实感研究

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