一种三维场景中随机运动目标的跟踪控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维场景中随机运动目标的跟踪控制方法，该方法包括建立坐标系，初始化视场、视点的位置及视线方向；根据不同时刻的目标位置Target(t)信息，计算视点视线方向与X轴的夹角

【技术实现步骤摘要】
一种三维场景中随机运动目标的跟踪控制方法及装置
本专利技术涉及三维显示领域，特别涉及一种三维场景中随机运动目标的跟踪控制方法及装置。
技术介绍
在三维场景显示中，如航天仿真三维场景、大型游戏三维场景、大型建筑虚拟三维场景等，由于显示器的视场有限，为了能实时显示场景中的运行目标，需要对显示画面中心(也称为视点)和画面的方向(也称为视向)进行控制，使得视点和运动目标的位置、视向和目标的运动方向保持恰当的关系，才能确保运动目标始终在显示画面中。复杂三维场景中运动目标的视点跟踪控制是一个复杂的问题。首先，运动目标的运动方向没有预设的值，具有不确定性、非线性以及不可预测性，同时目标的运动速度也是根据场景的不同实时变化。其次，三维场景地形复杂，同时场景包含的对象多，对象的几何形状复杂，对象间的空间位置关系复杂，容易在视点和运动目标之间形成障碍，遮挡住目标。例如，在航天飞行三维视景仿真中，如果视点控制得不好，飞行器目标会被行星、陨石等对象会遮挡。最后，运动目标的视点跟踪控制方法跟随功能要求的情况下，还必须有高效的运行效率，满足三维场景实时显示的要求。现有的三维场景运动目标的视点跟踪控制方法主要可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维场景中随机运动目标的跟踪控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：步骤1，建立坐标系，在系统0时刻，初始化视场、视点的位置及视线方向；步骤2，令时间步长为τ，根据不同时刻t＝kτ,k＝1,2,…的目标位置Target(t)信息，计算t时刻视点视线方向与X轴的夹角

【技术特征摘要】
1.一种三维场景中随机运动目标的跟踪控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：步骤1，建立坐标系，在系统0时刻，初始化视场、视点的位置及视线方向；步骤2，令时间步长为τ，根据不同时刻t＝kτ,k＝1,2,…的目标位置Target(t)信息，计算t时刻视点视线方向与X轴的夹角步骤3，计算t时刻视点与观察目标在X-Y平面上的距离Distance(t)，通过Distance(t)值判断观察目标是否在远离视点，以此确定t时刻视点的X轴坐标Px(t)、Y轴坐标Py(t)、Z轴坐标Pz(t)；步骤4，若判断从(Px(t),Py(t))点沿方向到(Tx(t),Ty(t))点之间的直线L上是否存在障碍物，所述根据障碍物高度调整视点的Z轴坐标Pz(t)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在系统0时刻，视点视线方向与Z轴垂直，与X轴的夹角为其中观察目标位置为Target(0)＝(Tx(0),Ty(0),Tz(0))，敌方目标的位置为Enemy(0)＝(Ex(0),Ey(0),Ez(0))；所述视点初始位置为P(0)＝(Px(0),Py(0),Pz(0))：Pz(0)＝Tz(0)+h其中，Distance(0)为视点与观察目标在X-Y平面上的初始距离，h为视点Z坐标与观察目标的Z坐标差值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算t时刻视点视线方向与X轴的夹角具体包括：其中在t时刻，视点位置P(t)＝(Px(t),Py(t),Pz(t))，观察目标位置为T(t)＝(Tx(t),Ty(t),Tz(t))。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定t时刻视点的X轴坐标Px(t)、Y轴坐标Py(t)、Z轴坐标Pz(t)具体包括：计算t时刻视点与观察目标在X-Y平面上的距离Distance(t)：若Distance(t)>20，则判断观察目标正在远离视点，令Distance(t)＝20，根据公式(5)更新视点的X轴坐标Px(t)和Y轴坐标Py(t)，若Distance(t)≤5，则判断观察目标正在靠近视点，令Distance(t)＝5，按照公式(5)更新Px(t)和Py(t)：若5<Distance(t)≤20，则保持视点位置不变，计算视点的Z轴坐标Pz(t)：Pz(t)＝Tz(t)+h。5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述判断从(Px(t),Py(t))点沿方向到(Tx(t),Ty(t))点之间的直线L上是否存在障碍物包括：读取障碍物位置及尺寸信息，判断在直线L上是否存在障碍物，如果存在，则记录障碍物的高度，并更新视点的Z轴新坐标Pz′(t)，如果不存在，则保持Pz(t)不变。6.一种三...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹全军，焦鹏，彭勇，秦龙，鞠儒生，杨妹，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43