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申请/专利权人：青岛科技大学

摘要：本发明提供了一种小天体表面动态模拟与着陆视景仿真方法，所述的基于虚拟现实的小天体表面动态模拟与着陆视景仿真方法具体为：运用三维建模技术建立小天体立体模型，利用加权最小二乘法实现模型网格光顺；采用双线性线性插值处理贴图，通过球面映射与立方体映射相结合实现纹理映射；构建虚拟场景，根据四元数法和旋转矩阵法实现探测器姿轨实时控制，并设计虚拟相机运动及图像存储功能，实时获取小天体表面图像信息。本方法能够满足探测器着陆段的实验验证需求，可以实现对天体表面动态观测及着陆图像获取，图形质量高、实时性好，通过与某研究所GNCGuidance，NavigationandControl系统的对接验证了本方法有效性。

主权项：1.一种小天体表面动态模拟与着陆视景仿真方法，其特征在于，所述方法分为以下步骤：步骤1、构建目标天体三维模型，采用基于几何与图像的混合建模方法，构建出目标天体三维立体网格模型，并通过加权最小二乘法对模型网格进行光顺处理；步骤2、目标天体三维模型渲染优化，采用双线性插值来提升图像分辨率，分别通过对x轴和y轴进行一阶线性插值实现，首先对x轴方向线性插值，插入两点像素，再进一步对y轴方向进行插值，并结合插入的两点像素，线性插值计算出插值点处像素，实现图像的插值；对线性插值所得图像裁剪为纹理有效区域并更新纹理坐标，其中在纹理更新过程中，得到新纹理的坐标，由于目标天体形状近似椭球形，首先采用球面的纹理映射方式，进行模型的纹理贴图，但是采用此纹理映射方法会在模型的两端处产生明显的纹理形变，因此，借助立体投影技术来进一步的处理模型产生的纹理形变，最后结合线性插值得到的新图像，通过采用球面映射和立方体映射相结合的方式，并通过调整UV坐标及U、V、W平铺参数，实现三维不规则复杂模型的纹理贴图优化，使其接近目标天体三维形貌特征；步骤3、虚拟视景仿真系统设计，模拟真实太空环境中探测器着陆段运行仿真，其中设计虚拟视景仿真系统需要对系统场景规范处理，具体包括：场景各物体父子关系及虚拟场景坐标系单元的定义；场景天空盒与光照单元的建立；探测器运动与姿态控制功能单元的实现；物体碰撞检测单元的设计；虚拟相机辅助功能单元的实现；与GNC系统通讯的接口协议单元的设计。

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