基于MFC和Vega的導航仿真系統

摘 要：為了加快艦載海上航行的慣性導航仿真，論述一種基于MFC和Vega開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)虛擬現實(shí)仿真系統的方法，并且詳細闡述開(kāi)發(fā)過(guò)程，用于開(kāi)發(fā)艦載海上航行仿真系統，通過(guò)對陀螺儀和加速度數學(xué)模型的建立，完成了慣性器件仿真和艦載航行仿真系統的研究。結果表明該系統能使設計人員很直觀(guān)地觀(guān)察艦載的航行，航行姿態(tài)，同時(shí)，采用面向對象的設計方法，遵循軟件的開(kāi)發(fā)規范，驗證了平臺的可行性和有效性，有利于艦載慣性導航仿真的設計，同時(shí)對虛擬現實(shí)的開(kāi)發(fā)也有很好的借鑒作用。
關(guān)鍵詞：虛擬現實(shí)；系統仿真；艦載；Vega；MFC；慣性器件

虛擬現實(shí)(Virtual Reality，VR)是在信息科學(xué)的飛速發(fā)展中誕生的，其主要特點(diǎn)是將虛擬現實(shí)技術(shù)和系統仿真技術(shù)完美的結合在一起。其核心是由一些三維的交互式計算機生成的環(huán)境組成。這些環(huán)境可以是真實(shí)的，也可以是想象的世界模型，其目的是通過(guò)人工合成的經(jīng)歷表示信息。有了虛擬現實(shí)技術(shù)，復雜或抽象系統的概念形成可以通過(guò)將系統的各子部件以某種方式表示成具有確切含義的符號而成為可能，從而有助于人們理解和認識所研究系統的本質(zhì)和動(dòng)態(tài)規律。

1 虛擬航行仿真系統開(kāi)發(fā)環(huán)境
隨著(zhù)虛擬現實(shí)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現實(shí)仿真開(kāi)發(fā)平臺也得到了飛速的發(fā)展。尤其是Multigen―Paradigm公司的實(shí)時(shí)場(chǎng)景管理和驅動(dòng)軟件Vega，由于它在實(shí)時(shí)視景仿真、聲音仿真、虛擬現實(shí)及其他可視化領(lǐng)域的廣泛應用，成為現在最流行的虛擬環(huán)境開(kāi)發(fā)仿真平臺。這里研究的艦載海上仿真系統是基于MFC和Vega開(kāi)發(fā)環(huán)境基礎上開(kāi)發(fā)的。
Vega是在SDI Performer軟件的基礎之上發(fā)展起來(lái)的，為Performer增加了許多重要特性。它將易用的點(diǎn)擊式圖形界面開(kāi)發(fā)環(huán)境LynX和高級仿真功能巧妙的結合起來(lái)，使用戶(hù)以簡(jiǎn)單的操作迅速的創(chuàng )建，編輯和運行復雜的仿真應用程序。
Vega是一個(gè)類(lèi)庫，每個(gè)Vega類(lèi)都是一個(gè)完整的控制，該控制結構包含用于處理和執行特征等各項內容，它以C語(yǔ)言的API形式出現，為軟件人員提供最大限度的軟件控制的靈活性。

2 基于Windows平臺上Vega應用程序的基本框架
Vega的函數庫都是基于多線(xiàn)程動(dòng)態(tài)鏈接庫(Mu―tithread DLL)版本的C運行時(shí)庫(Run Time Library)，直接用Windows API進(jìn)行Vega應用程序的開(kāi)發(fā)是一個(gè)非常繁瑣的過(guò)程，很多基礎工作(比如窗口的創(chuàng )建，菜單的創(chuàng )建等)都需要自己動(dòng)手寫(xiě)，大部分的精力被耗費在應用程序框架的搭建和應用程序界面的設計上，所以利用可視化的應用程序開(kāi)發(fā)工具(Microsoft VisuaI C++6．0)編寫(xiě)基于MFC的Vega應用程序是非常有必要的。Vega應用程序編程接口自帶了必須的頭文件和鏈接庫，故首先配置Microsoft Vistlal C++6．O的環(huán)境。步驟如下：
(1)添加相關(guān)路徑，打開(kāi)Microsoft Visual C++6．0界面，單擊“Tools”菜單條下的“Options”選項，單擊“Directories”將Vega安裝目錄下的“Inelude”目錄添加進(jìn)來(lái)，單擊“Show directories for”下拉選項，選擇“Library files”項把Vega安裝目錄下的“Include”目錄添加進(jìn)來(lái)。
(2)更改編譯選項，單擊“Project”菜單下的“Set―tings…”選項，將“PrOject Options”中的“MLd”，改為“MD”。
2．1 Vega應用程序的基本框架和實(shí)現
典型Vega應用程序的框架如圖1所示。