基于三維交互式電子沙盤的戰(zhàn)場環(huán)境仿真系統(tǒng)
一． 系統(tǒng)概述
基于三維交互式電子沙盤的戰(zhàn)場環(huán)境仿真系統(tǒng)，是一款在聯(lián)合眾成自主研發(fā)的數(shù)字電子沙盤系統(tǒng)—MaGis軟件的基礎(chǔ)上，針對軍事戰(zhàn)場環(huán)境仿真應(yīng)用專門開發(fā)的一款專業(yè)軟件系統(tǒng)。它取代了傳統(tǒng)的實物沙盤和平面矢量地圖系統(tǒng)，可以為各級作戰(zhàn)指揮提供一個三維的、動態(tài)的、可交互的作戰(zhàn)模擬地形環(huán)境，不但可以提高軍事指揮自動化的水平，還可以滿足軍事決策的科學化、可視化和遠程化的需求，因此在軍事領(lǐng)域獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。
二． 系統(tǒng)功能
1. 三維戰(zhàn)場仿真功能。
1）、地形仿真。將各種分辨率的影像和DEM數(shù)據(jù)融合在一起生成仿真地形，可以將戰(zhàn)場環(huán)境真實的反映出來。
2）、在場景中加入各種標識和標注。有文字標注、圖片圖標標注、矢量圖層（如道路等）標注、三維模型標注等等，充分滿足戰(zhàn)場仿真的需求。
3）、快速建模功能�？梢栽趫鼍爸兄苯由珊唵蔚慕ㄖ铮ú恍枰偈褂�3dmax等外部建模軟件做好之后再導入系統(tǒng)），提高了指揮的反應(yīng)速度和效率。
 
2. 信息加載與查詢。（可以使三維場景的所包含的戰(zhàn)場信息大大增加，為進一步的分析戰(zhàn)場、分析目標提供了一個非常有用的工具）
1）、可以為三維場景中的任意一個對象鏈接多種格式的資料，比如文字、圖片、視頻等等。
2）、查詢的方法，點擊三維場景中的物體，就可以方便的查看它的相關(guān)資料，并且可以自己定義這些資料的實現(xiàn)方法和模式。
3. 測量分析工具。（可以幫助我們分析和了解戰(zhàn)場情況，為制定計劃提供依據(jù)）
1、水平距離測量:3D窗口下面的Message信息框中顯示三項量測結(jié)果信息：水平距離、高程差和坡度。
2、空間距離測量:Message信息框中顯示三項量測結(jié)果信息：空間距離、高程差和坡度。
3、垂直距離測量:Message信息框中顯示三項量測結(jié)果信息：起始點高程值、第二點高程值和兩點之間的高差。
4、面積測量:Message信息框中顯示：該多邊形的面積和周長。(注意：若所繪多邊形的邊界線與自身相交，則邊界線變?yōu)榧t色，信息框中的面積項顯示為“面積不可計算”，周長值正常顯示。)
5、等高線輪廓圖： 主要的影響參數(shù)有等高線圖顯示的類型、覆蓋范圍、等高線的顏色。
6、地形刨面分析：信息框中顯示兩點之間的空間距離、高程差和坡度信息，并彈出地形坡面信息框，圖中顯示由起始點到結(jié)束點之間的坡面一系列點的高程值，主采樣點為白色豎線，次采樣點為藍色豎線。
7、最佳路徑分析：根據(jù)地形中的高程以及地面上的目標，計算出兩點之間的最佳路徑。
8、可視通路分析： 該功能用于點對點的通視分析，即兩點之間的視線是否通視。觀察視點唯一，但目標點可以是多個。觀察視點的高度可以自行設(shè)置。
9、視域分析:設(shè)置類型有兩種，面型和線型。當選擇線型時，只計算觀測點和目標點之間的視線；選擇面型時，計算觀察點到某一扇形弧面上所有點的全部視線。綠色表示該范圍可視，紅色表示從觀察點查看時不可見。
10、威脅區(qū)域分析: 在三維場景中，計算受影響的空間區(qū)域，得到一半球體以及從圓心點出發(fā)的一系列射線（由于地形或者建筑物等對象的阻擋，一些區(qū)域免受影響）。紅色范圍表示受影響的空間區(qū)域。
4.動態(tài)仿真功能。（可以對各種作戰(zhàn)力量進行真實的模擬，方便預(yù)案推演、對抗演練）
動態(tài)對象分地面對象和空中對象，首先規(guī)劃一個路徑，然后加載一個模型（坦克、飛機等）這個模型就會沿著剛才規(guī)劃的的路徑行進，并且這個模型的行進速度、轉(zhuǎn)彎速度、高度（飛機）等參數(shù)都可以控制和調(diào)整。如果我們將真實的武器裝備的參數(shù)輸入系統(tǒng)，或者根據(jù)后臺數(shù)據(jù)庫的裝備參數(shù)，就可以對戰(zhàn)場中的各種作戰(zhàn)力量進行真實的模擬。
5.方案演示。
能夠?qū)崿F(xiàn)方案的實時錄入、演示和智能評估，增強了教學、訓練效果。減輕教員與學員的負擔，使學員集中精力練謀略練指揮，達到訊戰(zhàn)一致。
6. 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口接入。
系統(tǒng)提供了接入矢量數(shù)據(jù)，如shp、dxf、sde的接口，使得系統(tǒng)可以接入各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。諸如通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入、建筑物信息數(shù)據(jù)接入,現(xiàn)場監(jiān)控信息接入等。
  
7、針對軍事應(yīng)用的功能模塊拓展。
1）、二、三維聯(lián)動，聯(lián)合標繪功能模塊；
2）、地面視頻模塊，這個模塊主要作用有兩個，一個是通過傳回的衛(wèi)星影像，進行打擊效果評估，二是通過傳回的無人機視頻，進行戰(zhàn)場偵察；
3）、定位信號接入模塊，可接入GPS和北斗定位信號，并在三維場景中實時顯示；
4）、電力線生成模塊，可以直接在三維場景中生成電力線、管道等；
5）、地形控制模塊，可以修改地形及地表透明度，顯示地下物體等；
6）、城市道路快速生成模塊，可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫快速生成城市道路。
8、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布功能。（網(wǎng)絡(luò)版軟件）
通過地形數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器，允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)來訪問地形數(shù)據(jù)庫。這個功能特別適合院校大規(guī)模的教學訓練和部隊組織網(wǎng)絡(luò)化的大規(guī)模演習。
三． 系統(tǒng)特點
基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的三維交互式電子沙盤是在傳統(tǒng)沙盤的基礎(chǔ)上融入了現(xiàn)代計算機技術(shù)，如投影和數(shù)字影像內(nèi)容，完全兼容手工沙盤的功能，比傳統(tǒng)物理沙盤更加直觀、生動，表現(xiàn)細節(jié)更加豐富、細膩，更現(xiàn)代化，更信息化。相比較而言，傳統(tǒng)的手工沙盤比較呆板，已經(jīng)很難適應(yīng)新形勢下的展示需要。
1. 模擬更加逼真、直觀。三維交互式電子沙盤是在傳統(tǒng)沙盤可將傳統(tǒng)沙盤無法直接展示的內(nèi)容，通過圖、文、聲、像、動畫等多媒體形式，甚至虛擬現(xiàn)實，生動直觀地展示出來，可以更加形象的模擬三維場景，如同身臨其境。
2. 信息更加準確。采用數(shù)字模型技術(shù)，可以準確的按比例還原物體形態(tài)，從而很好地解決了沙盤模型或電子地圖顯示全局時因縮小而看不到細節(jié)、局部放大又看不到全局的矛盾，彌補了傳統(tǒng)沙盤模型的功能缺陷。
3. 功能更加全面。三維交互式電子沙盤操作程序更加系統(tǒng)化，容納信息檢索、分析和量算、設(shè)施立體化、屬性查詢、集成定位系統(tǒng)等更多的功能。隨著不斷融合新的技術(shù)、新的創(chuàng)意，電子沙盤將具有更多的功能。
4. 操作更為便捷。操作靈活、簡單、便于維護和修改；瀏覽方便，在三維交互式電子沙盤中進行任意縮放和漫游，可以模擬飛行，對目標進行全方位的觀察分析；并為客戶提供了一個基于實時、可交互的虛擬操作環(huán)境，突破了傳統(tǒng)沙盤占地面積大、攜帶不方便、表現(xiàn)內(nèi)容單調(diào)且難以更新等缺點，應(yīng)用越來越廣泛。
5. 互動性更強。電子沙盤具有很好的互動功能，讓參觀者參與互動，令人有身臨其境之感，從而極大地調(diào)動起參觀者的觀摩興趣，提高宣傳展示效果。
6. 技術(shù)更新快，可擴展性強。
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