本发明专利技术涉及一种以基于软件化3D游戏视角画面显示方式实现多类型传感器信信软件化实时显示方法。该方法主要使用了Direct3D多媒体开发技术，首先，利用Direct3D的高效性，采用可编程流水线的方式(GPU渲染)，充分发挥GPU的功能，实现了显示效率的大幅度提高。其次，利用Direct3D处理画面的灵活性，一方面采用3D游戏视角的画面显示方式，通过不断调整3D场景中的世界坐标和观察点坐标就可以实现诸如偏心显示、缩放显示和背景地图的叠加及漫游等特殊效果显示。另一方面采用视频图像Alpha通道混合的方式实现了雷达视频的余辉显示。本发明专利技术提供的方法在基于商用计算机架构下具有编程灵活性好、实时性好、成本低、易实现等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于商用图形卡的多类型传感器信息的软件化实时显示方法，通过采用了商用图像卡GPU渲染和灵活的3D视角画面显示技术。提高多类型传感器信息的可视化多维精细显示能力与效果。
技术介绍
多类型传感器信息实时显示技术广泛应用于基于多传感器组网的环境检测、大气环境预测、区域态势监控等应用领域的综合信息显示中。其典型传感器包括主动探测雷达、被动监测雷达、红外探测传感器、光电探测传感器等设备，对多类传感器信息的综合显示的要求日趋精细化、高效率，灵活性、直观性和可视化。现有对多传感器的显示内容中，对多传感器精细特征信息多以表格形式显示，信息的特征级参数无法以图形形式表现，且不具备对目标的多维显示能力；对图像的现实，很多都采用专用图形处理板来实现图像显示。采用图形处理板的方式，虽然实时性很高，但是硬件成本价格昂贵，灵活性不高，而且升级维护较为困难。随着计算机CPU、GPU的浮点运算能力和多核运算能力越来越高，基于CPU和GPU联合处理技术来实现雷达目标识别仿真评估系统的多传感器显示处理。近年来也有不少单位和研究者采用DirectX和OpenGL等多媒体开发技术实现了雷达信息的软件化显示，但大多数都是通过固定函数流水线的方式，并没有完全发挥出商用显卡的GPU在处理图形图像方面的潜力。并且，显示方式也大多是采用屏幕坐标按像素点逐一显示的方式，跟专用图形处理板的处理方式有些类似，灵活性很差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于商用图形卡架构的突出传感器级目标综合识别仿真评估系统的综合信息实时显示系统。实现本专利技术目采用3D游戏视角的画面显示方式，通过不断调整3D场景中的世界坐标和观察点坐标就可以实现传感器信息的诸如偏心显示、缩放显示和背景地图的叠加及漫游等特殊效果显示。以及采用视频图像Alpha通道混合的方式，实现了多传感器视频的软件余辉显示等。本专利技术的技术解决方案为采用灵活的3D视角(Transforming and LightingT&L)画面显示方式实现软件化识别综合信息实时显示的方法，在软件化的基础上，将Direct3D GPU渲染技术引入进来，大幅度提高了显示效率，可以实时显示传感器视频的一次显示、二次显示等；同时把世界坐标、观察点坐标及视口变换等3D视角(Transformingand Lighting T&L)画面显示的概念应用于识别信息显示，大大增加了显示的灵活性，可以轻松实现偏心、PPI显、三维窗等各种子窗口缩放显示等功能。本专利技术灵活的3D视角画面显示方式实现软件化识别综合信息实时显示的方法中，在软件化的基础上，利用地理信息系统中经纬度信息实现了海图的绘制，并实现了电子海图、电子地图等和传感器视频叠加的随机漫游。本专利技术与传统的显示方式相比，既提高了显示效率又省却了传感器数据极坐标与屏幕直角坐标之间繁杂的映射关系，并且方便进行各种显示变换，提高了显示灵活性。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1基于D3D T&L多传感器信号信息画面显示的实现流程图。图2基于D3D GPU渲染的多传感器信号信息画面显示的数据流。图3海图叠加雷达视频的实现框图具体实施例方式本专利技术灵活的3D视角(Transforming and Lighting T&L)画面显示方式实现软件化雷达综合信息实时显示的方法中，主要使用了 Direct3D多媒体开发技术，首先，利用Direct3D的高效性，采用可编程流水线的方式(GPU渲染)，充分发挥GPU的功能，实现了显示效率的大幅度提高。其次，利用Direct3D处理画面的灵活性，一方面采用3D视角(Transforming and Lighting T&L)的画面显示方式，通过不断调整3D场景中的世界坐标和观察点坐标就可以实现诸如偏心显示、缩放显示和背景地图的叠加及漫游等特殊效果显示。另一方面采用视频图像Alpha通道混合的方式实现了传感器视频的余辉显示。在图形渲染方面，结合图2，为了充分利用多核计算机的处理能力，开辟了两个物理线程分别来进行传感器信息的获取和其视频的渲染。在进行视频显示时，先对传感器信息进行预处理，在提取了方位、工作方式等信息后再把幅度信息转换成位置(D3D世界坐标系)和颜色信息，然后把相关信息写入D3D后台顶点缓冲区。在将位置颜色信息写入顶点缓冲区时，采用了按每个波束逐个距离点画三角形渲染的方式，这样在任何复杂的显示变换下都有效消除了量化漏点。接下来结合图2，通过投影变换和视口变换等处理，最后就可以刷新到前台屏幕上，这样就形成了一帧图像；在对画面做显示变换时，结合图1，可以通过不断调整观察点坐标，进行观察变换，就可以轻松实现偏心、缩放等效果。在海图(地图)叠加方面，结合图3，首先把地理信息(河流，海岸线等)中的经纬度相对本地经纬度做相对位置换算，转换成距离方位信息，然后就距离方位信息转换成D3D世界坐标信息，接下来通过投影变换和视口变换等处理，最后就可以刷新到前台屏幕上。当然它也可以随着观察变换进行偏心、缩放等效果。同时，通过不断改变本地经纬度信息可以实现地图漫游。权利要求1.一种以灵活的3D游戏视角画面显示方式实现高速软件化传感器综合信息显示的方法，基特征在于通过GPU渲染的方式，利用GPU进行顶点计算，并且直接读写显存。2.根据权利要求1所述的以灵活的3D游戏视角画面显示方式实现高速软件化传感器综合信息显示的方法，基特征在于可以通过不断调整3D场景中的世界坐标和观察点坐标就可以实现诸如偏心显示、缩放显示和背景地图的叠加及漫游等特殊效果显示。3.根据权利要求1所述的以灵活的3D游戏视角画面显示方式实现高速软件化目标综合信息显示的方法，其特征在于通过对传感器视频的Alpha通道的混合，实现类似于流星拖尾的余辉效果。全文摘要本专利技术涉及一种以基于软件化3D游戏视角画面显示方式实现多类型传感器信信软件化实时显示方法。该方法主要使用了Direct3D多媒体开发技术，首先，利用Direct3D的高效性，采用可编程流水线的方式(GPU渲染)，充分发挥GPU的功能，实现了显示效率的大幅度提高。其次，利用Direct3D处理画面的灵活性，一方面采用3D游戏视角的画面显示方式，通过不断调整3D场景中的世界坐标和观察点坐标就可以实现诸如偏心显示、缩放显示和背景地图的叠加及漫游等特殊效果显示。另一方面采用视频图像Alpha通道混合的方式实现了雷达视频的余辉显示。本专利技术提供的方法在基于商用计算机架构下具有编程灵活性好、实时性好、成本低、易实现等特点。文档编号G06F3/14GK102566956SQ20111040990公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日专利技术者吴少鹏, 沈凡 申请人:中国船舶重工集团公司第七二四研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈凡，吴少鹏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二四研究所，
类型：发明
国别省市：
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