[发明专利]面向航空消防训练的森林火灾三维视景的构建方法

摘要

本发明公开了一种面向航空消防训练的森林火灾三维视景的构建方法，涉及航空消防/计算机仿真领域。相较于已有的相关方法，在构建了大范围的三维地形环境的基础上，保证了地面森林、火焰等细节的高度逼真效果，以较为简单的方法为直升机森林灭火训练系统提供了满足要求的视景系统。这种效果是通过划分地形的核心任务区和非核心任务区、采用随机粒子系统代替传统的粒子系统、采用较为简单但能够保证效果的动态模型和地表纹理替换等方法来实现的。相较于已有的类似系统，解决了大地形、高逼真度与高运行流畅度之间的矛盾。在实际应用中，该方法不仅适用于直升机森林灭火任务的可视化仿真，同时也可以推广到其他类似仿真系统中。

主权项

一种面向航空消防训练的森林火灾三维视景的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，获取核心仿真区域的经纬度信息以及高度分布图，搭建数字高程模型DEM；获取该经纬度范围内的高分辨率卫星图，并将其映射到DEM中，构建直升机灭火核心活动区域的数字地理模型DTM；S2，获取非核心仿真区域的经纬度信息与卫星图，根据其地形的高程信息，手动构建非核心区域的DTM，并与核心仿真区域一起制作完整的大范围仿真三维地形；S3，构建未燃烧的树木模型和燃烧后的树木模型；将核心仿真区域进行网格划分，将未燃烧的树木模型种植于网格内，根据卫星图片信息，使得树木模型按照植被密度覆盖森林区域；S4，采用随机粒子系统构建火焰模型和烟雾模型；S5，在起火点设置初始火焰模型和烟雾模型，根据火焰蔓延的数学模型，采用元胞自动机原理计算火焰引燃周围森林元胞的时间，驱动火焰在森林元胞之间进行蔓延，并采用模型和地形纹理替换的方法，动态地模拟燃烧过程中的森林景观。