【摘 要】
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雷达径向-环形显示(PPI显示)系统是雷达显控系统的重要组成部分。为了适应现代雷达的高精度、高分辨率、高实时性以及大数据的显示需求,必须采用高效且精确的图形渲染技术。
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雷达径向-环形显示(PPI显示)系统是雷达显控系统的重要组成部分。为了适应现代雷达的高精度、高分辨率、高实时性以及大数据的显示需求,必须采用高效且精确的图形渲染技术。在图形渲染方面,本文从基于Open GL的图形渲染技术入手,并利用其绘图管线的并行处理特性,将色彩映射、雷达扫描变换以及余辉-扫描线的模拟等雷达PPI显示的核心功能融入片段着色器中实现,从而充分发挥了GPU绘图的优势,极大的减小了CPU的负载,提升了系统多任务处理的稳定性。在绘图精度方面,本文采用了材质反向映射的方法,解决了雷达扫描变换带来的辐条和空洞问题,并利用Open GL高效的线性插值来减小绘图的误差。在模拟余辉和扫描线时,为了充分利用Open GL高效绘图的特性,与传统的逐点消隐法不同,本文采用改变透明度的alpha通道混色技术来实现余辉效果。在人机交互方面,本文选用了Qt图形界面库,并把QML语言作为胶水语言,实现了C++、Java Script以及QML语言的混合编程。本文依据Qt Quick场景图渲染管线的多线程机制,并采用帧缓冲区-材质法实现了Open GL自定义绘图模块。通过利用QML引擎将绘图等模块注册为QML控件,实现了各控件之间数据的接收与传递等功能。最后利用Java Script语言实现了动态方位角盘等复杂的界面效果。模拟验证表明,本设计方案既能够高效完成复杂的绘图任务,又能保障绘图的精度,同时兼具友好的人机交互功能,并且提高了代码的可维护性,缩短了软件开发的周期。
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