基于gpu的红外阴影建模与仿真

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1、爲姑丢觀圍硕±学位论文胃參画基于ＧＰＵ的红外阴影建模与仿真作者姓名张国泉ｉｉｓｉ学校导师姓名、职碌黄廢副教授ｓｅ企业导喔名、职赖张卫国研究员Ｓｍ申请学位类别工趕硕±圍圍：学位论文独创性）声明（或创新性秉承学校严谨的学风和化良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢；也不包含中所罗列的内容从外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果过的材料＾同工为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用。与我作的同志对本研究所做的任何

2、页献巧己巧论文中作了明确的说明并表示了谢意。－。学位论文若有不实之处，本人承巧切法律责任＞＂、文川Ｉ与？术巧敦日期：本人签名：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规疋，Ｐ：研九生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交—－＾容’化许采论文的鼓印巧，允许査阅、借阅论文；学校可处公布论文的全部或部分内用影印、缩印或其它复制手段保存论义。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研。巧成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。：年解密后适用本授权

3、书保密的学位论文许＿＿方疋荀秦名：师箱：託名导本人签Ｌ＾疋ｌ玉、＇、）。１ｎ扛？１：口期：口期学校代码10701学号1305122302分类号TN219密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于GPU的红外阴影建模与仿真作者姓名：张国泉领域：光学工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：黄曦副教授企业导师姓名、职称：张卫国研究员学院：物理与光电工程学院提交日期：2015年11月ModelingandSimulationofInfraredShadowBasedonGPUAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartia

4、lfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinOpticalEngineeringByZhangGuoQuanSupervisor:HuangXiAssociateProfessorZhangWeiGuoResearchFellowNovember2015摘要摘要红外场景仿真技术在军事武器评估领域发挥着重要的作用，随着计算机图形渲染技术的发展，红外仿真中如何渲染高逼真度的背景和目标成为国内外学者研究的热点，其中红外阴影绘制技术是提升场景仿真逼真度的一个重要手段。本文分析了可见光阴影的特点、绘制方法以及红外阴影与可见光阴影的不

5、同，研究了阴影区域温度的表征方法，克服了红外阴影区域温度随时间缓慢变化难以准确表示的困难，实现了基于GPU的红外阴影的绘制。首先，针对红外场景中阴影温度的计算，从理论建模的角度研究了遮挡情况下地面背景表面温度场理论计算模型，使用有限差分的方法求解地面二维温度场分布，准确表征遮挡情况下的地面温度变化；然后，针对遮挡情况下地面温度场建模方法中无法实时计算动态光源和目标形成的红外阴影温度的问题，研究了利用实测数据拟合阴影区域温度的方法，建立了随时间参量变化的阴影绘制模型，并通过多项式拟合的方法对模型进行了优化；其次，在OGRE平台中对目标阴影温度进行了计算，并利用纹理阴影和模板阴影技术

6、模拟了不同辐射源照射下建筑物、舰船、飞机等目标的阴影，实现了陆、海、空背景下，多时段、多种辐射源、多种目标的动态阴影仿真。最后分析并验证了仿真结果，补充了红外仿真平台的阴影绘制模块，提高了仿真的精确度。关键词：红外，阴影，GPU，纹理阴影，模板阴影IABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousimprovementofcomputergraphicsrenderingtechnique,thesimulationofhighrealisticcomplicatedinfraredscenebecamepossible,andtheinfraredscenes

7、imulationtechnologyisgettingmoreandmoreimportantinmilitarysimulation.Thestudyingindexesofthetargetsinvolvesintype,number,fineness,etc.andofthebackgroundcontainstype,size,scale,computationalefficiency,etc.intheinfraredscene.Theadditionofinfrar