[发明专利]一种用于机载增强合成视景系统虚拟安全面的设计方法

权利要求书

1.一种用于机载增强合成视景系统虚拟安全面的设计方法，其特征是：包括虚拟安全面和场景面，所述的虚拟安全面以半透明遮挡在场景面上，虚拟安全面和场景面合成为全部视野；虚拟安全面是一个近似扇面(11)；所述的一个近似扇面，其颜色透明度会由近及远逐渐降低，所述的一个近似扇面，其颜色会随着威胁的程度变化而变化；近似扇面的远端会呈现为一条分界线，指示出安全区和危险区的分界；

所述的近似扇面是由多个三角面(12)拼接而成的近似扇面(11)，近似扇面由公共顶点(13)和一系列端点(14)来描述；近似扇面的初始化参数包括扇面圆心角α、顶点高度下降h、扇面半径r和三角面数量n；

所述的公共顶点(13)，在安全面被渲染的过程中，始终位于视点(15)的正下方；所述的正下方指的是二者水平坐标相同，顶点的高度比视点的高度要低一些，这个差值用h表示；

所述的端点(14)是所有三角面除公共顶点(13)外其他顶点的集合，用n表示最终近似扇面包含的三角面数量，则所需端点数量为n+1；初始化时，令所有端点的高度值都与顶点相同，此时需要根据视点坐标、n、r、h和α确定端点的数量和每一个端点的初始相对坐标；

所述的公共顶点(13)和端点(14)具有颜色属性，由RGBA四个分量描述，R表示红色分量，G表示绿色分量，B表示蓝色分量，A表示颜色的透明度；每个颜色分量占用一字节，也即每个分量数值的上限为255，下限为0；在三角面被绘制时，三角面上一点的颜色会根据三个顶点的RGBA值插值决定。

2.根据权利要求1所述的一种用于机载增强合成视景系统虚拟安全面的设计方法，其特征是：所述的近似扇面，其顶点(13)始终位于合成视野的视点正下方某一可调距离处，其外沿各个端点(14)相对顶点的水平位置不变，高度会随着飞机外场景的变化而变化；也即除了外沿各个端点的高度可以不断变化外，顶点相对视点的坐标、外沿各端点相对视点的水平坐标在显示过程中保持不变。

3.根据权利要求1所述的一种用于机载增强合成视景系统虚拟安全面的设计方法，其特征是：所述的虚拟安全面以半透明遮挡在场景面上是通过如下步骤实现：

步骤1，初始化参数；

步骤2，更新扇面的位置；

步骤3，进行高度采样；

步骤4，更新端点高度和颜色；

步骤5，绘制显示，返回步骤2。

4.根据权利要求3所述的一种用于机载增强合成视景系统虚拟安全面的设计方法，其特征是：所述的步骤1，其需要初始化的参数有，三角面数量n、顶点和视点的高度差h、近似扇面的半径r、近似扇面圆心角α；步骤1包含下列子步骤：

步骤1-1，获取参数n、h、r、α；

步骤1-2，根据n计算端点数量；

步骤1-3，根据r、α计算每个端点相对视点的在水平方向的坐标偏移；

步骤1-4，根据h设置公共顶点和端点的初始高度偏移。

5.根据权利要求3所述的一种用于机载增强合成视景系统虚拟安全面的设计方法，其特征是：所述的步骤2，用来更新扇面的位置，用来使安全面除端点高度可变外，其他坐标都相对视点保持不变；步骤2包含下列子步骤：

步骤2-1，获取视点位置；

步骤2-2，根据h和视点坐标更新公共顶点的坐标；h为顶点和视点的高度差；

所述的步骤3是为了实现对近似扇面覆盖的区域进行采样，获得场景的高度信息；步骤3包含下列子步骤：

步骤3-1，在近似扇面覆盖的区域内生成采样点；步骤3-1的目的是产生需要进行高度采样的水平位置坐标集合，采样点可以随机产生，也可以按照一个预定的模板产生；

步骤3-2，对数据库进行采样获得高度信息。