高炮訓練炮手模擬器研制

摘要：本文介紹了一種計算機輔助高炮手訓練器研制和主要功能及實現(xiàn)技術(shù)。該模擬器用于一二炮手追隨瞄準擊發(fā)、四炮手的般路定訓練，可供選擇目標4種，航路1500條。所有飛機，導彈圖形逼真，報讀聲，爆炸聲真實可信。該模擬器現(xiàn)用于37高炮訓練，只要將提前點的計算公式作適當修改，就可以用于25炮或57炮的訓練。

關(guān)鍵詞：高炮訓練模擬器

引言

高炮訓練受場地和經(jīng)濟條件的限制，常以拖靶作為目標，由于不可能采用實彈射擊，在訓練中難以評價炮手追隨瞄準、擊發(fā)、航路裝定成績。

高炮訓練模擬器的研制是將計算機技術(shù)用于高炮訓練的產(chǎn)生，本系統(tǒng)有訓練、回放、成績評定以及相關(guān)CAI等功能。訓練時可根據(jù)訓練需要設(shè)置航路參數(shù)和目標類型，開始訓練后，由語音報告目標方位、距離，在訓練中隨時暫停與恢復，實現(xiàn)現(xiàn)場指導?；胤殴δ苁菍⑸洗斡柧殞崨r重現(xiàn)便于比較分析。成績評定能夠自動評定并保存訓練成績，可以實時選擇三種評定方法：射擊評定，追隨偏離次數(shù)評定，追隨偏離曲線評定。航路裝定訓練利用3D技術(shù)隨機生成各種飛行姿態(tài)對訓練炮手裝定的準確性。系統(tǒng)建立在WINDOWS平臺上，圖形、聲音、動畫形象逼真，這使訓練變得生動有趣，提高了訓練效果。系統(tǒng)并附有CAI軟件將一些難以講解的知識、方法融入其中，收到事半功倍政府教學效果。

系統(tǒng)的構(gòu)成

系統(tǒng)組成框圖見圖1，一臺內(nèi)嵌的計算機完成對炮筒的方位角和高低角的采集，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)遠近和大小的目標和背景圖像，通過發(fā)聲系統(tǒng)報讀目標位置以及飛行姿態(tài)參數(shù)等，同時教練員可根據(jù)需要設(shè)置目標參數(shù)對炮手進行訓練。每一條行路訓練結(jié)束后，可以重顯訓練過程，也可以觀察跟蹤時偏離目標的曲線。

數(shù)據(jù)描述

訓練模擬器的數(shù)據(jù)流圖分為三層，見圖2，圖3和圖4。

圖形處理關(guān)鍵技術(shù)

位圖劃整為零

將大幅面的位圖變?yōu)樗膲K象素為1500x2000的位圖以減少磁盤操作的數(shù)據(jù)量，根據(jù)實際位置選擇相應(yīng)圖形。通過以上方法使背景位圖減小為原全景位內(nèi)顧資源占用大為減小，降低了系統(tǒng)內(nèi)存的要求。

減少硬盤操作為內(nèi)存操作

由于圖像很大，要實現(xiàn)動畫，頻繁讀取磁盤中的位圖文件，難以得到流暢的效果。本系統(tǒng)創(chuàng)建的內(nèi)存位圖文件，在運行時利用windows的API函數(shù)bitblt從內(nèi)存背景位圖中截取480x480像素大小的矩形復制到背景內(nèi)存緩沖區(qū)中。并在復制時把1500x2000像素的背景位圖左右相接形成循環(huán)連貫的背景位圖進行復制，使背景內(nèi)存緩沖區(qū)中的圖形始終連貫，以達到循環(huán)移動天空背景的效果。

變零星操作為集中操作

由于數(shù)據(jù)庫的操作主要是磁盤操作，要進行各種約束控制，對于大數(shù)據(jù)量的操作而言，這種用于約束控制的時間就微不足道，但在本系統(tǒng)中每次讀寫的數(shù)據(jù)量只有幾十個字節(jié)，如果頻繁地操作數(shù)據(jù)庫，就會占用較多的時間。解決這個問題的辦法是建立一個動態(tài)數(shù)組（Delphi5.0以上提供）用于存放過程數(shù)據(jù)，等一條行數(shù)結(jié)束后集中存入數(shù)據(jù)庫。

變窗體圖形疊加為顯示緩沖區(qū)位圖疊加

目標位圖經(jīng)目標定位后利用位圖的畫布（Canvas）屬性中拷貝矩形（CopyRect）方法對目標進行矩形變換。使用BrushCopy屬性設(shè)置不同的CopyMode把目標由正、反兩幅位圖合成。首先用或位圖拷貝到背景內(nèi)存緩沖區(qū)指定矩形中的屏蔽背景，再用與位圖拷貝到背景內(nèi)存緩沖區(qū)指定矩形中合成前景。

再通過瞄準鏡位圖和背景內(nèi)存緩沖區(qū)內(nèi)容進行與操作，顯示瞄準銳。最后由背景內(nèi)存緩沖區(qū)利用API函數(shù)高效的傳輸?shù)酱绑w的畫布中進行顯示。由于使用背景內(nèi)存緩沖區(qū)方法一次性傳送內(nèi)存位圖到顯示內(nèi)存，使所有圖像一次刷新，提高了圖像的平滑度。

結(jié)語

該模擬器已用于雙37高炮訓練，只要將提前點的計算公式作適當修改，就可以用于25炮或57炮的訓練。