伪装效果仿真场景包括地形与地物两个部分，其中地形模型是仿真场景的主体，选取的建模技术与渲染方法将直接影响到最终的场景仿真效果。

1  地形建模技术概述

在计算机中，利用地形数据构建三维地形模型通常采用三种方法，即立体等高线法、三维线框透视法以及地形三维表面法。

1)立体等高线法

平面等高线图在二维平面上实现了三维地形的表达。作为一种矢量数据，将等高线作为空间直角坐标系中函数的空间图形，利用多边形放样运算或者利用等高线上的点构造Delaunay三角形来生成三维地形。如图2.9所示，虽然这种方法操作比较简单，但该方法生成的三维地形模型的等高线台阶痕迹较为明显，因此生成的地形模型逼真度不高。 

2)三维线框透视法

三维线框法是通过顶点和邻边对三维对象的轮廓进行描述，利用三维线框来表示三维模型的一种方法。如图2.10所示。其优点是数据量少、结构简单、建模速度快，缺点是没有面和体的特性，表面轮廓线将随着视线方向的变化而变化。此外，由于线框模型不是连续的几何信息，因此不能明确定义给定点与对象之间的关系。

3)地形三维表面法

如前所述，三维线框法通过点和线建立三维对象的立体模型，无从进行有关的分析。地形三维表面法是在三维线框模型基础上，仅提供了可视化效果而边线通过增加表面特征、的连接方向等信息，实现对三维表面以面为基础的定义和描述，进而可以实现面求巍、面消除、明暗着色等操作，如图2.11所示。

2  渲染引攀

视景仿真的过程分为建模与渲染两个阶段。渲染指把模型在视点、光线、运动轨迹等因素作用下的视觉画面计算出来的过程。

渲染的方式主要分为离线式渲染与实时渲染。离线式渲染通常不考虑时间对渲染效果的影响，根据预定义的光线、轨迹渲染图片，待渲染完成后，按照一定的帧率进行绘制，其缺点是不能实现对仿真场景的实时控制。实时渲染通过边计算边显示的方式，显示实时的渲染结果。实时渲染通常会牺牲画面的效果(模型的精细、光照与阴影、纹理贴图的质量等，以提高绘制速度满足系统时效性的要求。为实现系统的交互性与实时性，本文采用实时渲染的方式。

实时渲染引擎是伪装仿真场景的核心，Presagis公司的实时三维视景仿真工具VegaPrime广泛的应用于军事仿真领域，具有跨平台性、兼容性、可扩展性等特点。Vega Prime主要包括LynX Prime图形用户界面配置工具和VSG ( Vega Scene Graph高级跨平台场景洽染API.系统结构如图2.I2所示。   

从图2.I2中可以看出，VSG是Vega Prime的基础，而VSG则是建立在OpenGL之上，整个VSG采用的是C一语言并向外提供API接口。

3  视景仿真场景逼真度评估

逼真度是仿真领域中一个重要概念。对视景仿真效果的评估常采用逼真度作为评价指标。对于仿真逼真度的研究主要集中逼真度的定义与度量两方面，即如何采用定性与定量相结合的方法进行度量，但目前并没有深入的研究这两方面。美国国防部认为逼真度是模型或仿真与真实世界相比表示的正确程度;SISO认为仿真逼真度是模型或仿真复现真实世界对象的状态和行为的程度;国内的相关文献认为对仿真对象某个侧面或整体的外部状态和行为的复现程度可以代表仿真的逼真度。

逼真度是评估仿真有效性和可信度的重要工具，视景仿真逼真度评估方法主要有层次分析法、模糊评价法、主观评价法、图像特征分析法等。

作为层次分析法(AHP)是一种系统的分析方法。兼顾定性分析和定量分析。该方法通过明确问题，建立层次分析结构模型，构造判断矩阵，层次单排序和层次总排序五个步骤计算各层次构成要素对于总目标的组合权重，从而得出不同可行方案的综合评价值，为选择最优方案提供依据。层次分析法的效果主要取决于建立的判断矩阵是否科学、合理。作为一种相对客观的评估方法，层次分析法可以通过计算较准确地获得各个指标的取值，因此其评估的结果主要由指标权重和综合评判模型决定。

模糊评价法是以模糊数学的相关理论与模糊关系合成原理为基础，通过定量化界限不明、难以定量的因素，根据多个因素对待评价对象隶属等级状况进行综合性评定的一种方法。模糊评价法的特点是:评判逐个对象进行、每一个被评价对象有唯一的评价值，受被评价对象所处对象集合的影响几乎为零。为了选取最优对象，综合评价还需要进行排序，最终确定所有对象的综合评价结果。

图像特征分析法是指通过分析比较真实拍摄的图像特征与计算机生成图像的颜色、亮度、轮廓等特征，在图像分割的基础上，按照某种需求提取图像的灰度矩阵并比较计算的方法。该方法基于机器视觉的理论和方法，通常应用于红外目标模拟等全波段传感器视景的逼真性的评估。

主观评价法通过选择虚拟场景中若干个能够代表现实地形地貌、植被以及人工地物特征的典型区域，然后选择若干专家，从不同的角度对所选择的具有代表性的区域进行观察并与现实景象进行对比，首先从整体上对逼真性给出一个评分，最后进行加权平均。因此，该方法是一种定性的评价方法，具有较大的主观性，评估的结果受专家对实际场景的认识水平和虚拟场景的取样影响较大，因而对专家和样本场景的选取要求较高。

4  总结

本文主要讨论了工程伪装效果仿真中涉及的主要关键理论与技术。首先，对工程伪装中使用最为广泛的迷彩伪装技术进行了介绍，阐述了数码迷彩伪装技术的理论依据、设计流程。其次，对三维可视化仿真中用到的模型分割技术、实例化技术以及纹理映射等关键技术进行分析。再次，讨论了视景仿真场景建模技术及渲染引擎。最后介绍了目前视景仿真场景的适应性分析与评价方法，将不同方法获得的逼真度作为衡量视景仿真场景的主要依据。