基于GPU編程的紅外反射特性建模與仿真.pdf

1、現(xiàn)階段紅外場景仿真系統(tǒng)中主要關注于目標本征輻射，比較缺乏目標對環(huán)境輻射反射的精細建模與仿真，這嚴重地影響了仿真場景的真實性，也制約了其在紅外成像制導武器的設計和評估、紅外目標識別和跟蹤制導訓練等軍事領域的應用。
　　 本文針對實時紅外場景中反射特性的建模進行探索和研究，實現(xiàn)基于GPU的中波和長波目標對環(huán)境輻射的反射仿真。首先，從探測器成像原理出發(fā)，介紹紅外反射理論，通過Modtran計算，分析中波和長波的環(huán)境輻射特性。其次，對比

2、研究各種反射模型，找到適用于實時仿真的Schlick BRDF模型，通過實驗和理論計算分析反射特性和環(huán)境輻射在仿真中的影響，建立波段反射計算模型。然后，提出一種基于GPU編程的反射特性仿真方法，并對本文應用的反射模型進行計算和仿真驗證。最后，在基于OGRE的紅外場景仿真平臺上，實現(xiàn)實時紅外反射特性仿真，進一步完善此仿真框架。為滿足仿真的實時性，本文對環(huán)境輻射、材質(zhì)參數(shù)、積分數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)預先生成，以紋理的形式保存下來，通過GPU快速采樣