Зуєв А. О. Програмно-апаратні засоби формування зображень та спеціальних ефектів в системах візуалізації тренажерних комплексів

Об'єкт дослідження: процес комп'ютерного синтезу зображень позакабинної обстановки в системах візуалізації тренажерних комплексів транспортних засобів. Мета дослідження: розробка нових і удосконалення існуючих методів, моделей і алгоритмів формування зображень позакабинної обстановки в реальному масштабі часу і створення на їх основі програмно-технічних систем для тренажерних комплексів різноманітних транспортних засобів. Методи дослідження: всі загальні положення дисертації базуються на фундаментальних основах теорії обробки зображень та комп'ютерної графіки. При проведенні досліджень застосовувались методи аналітичної геометрії і лінійної алгебри, методи кластерного аналізу та цифрової обробки сигналів. Для перевірки працездатності розроблених алгоритмів застосовувались методи комп'ютерного та математичного моделювання. Теоретичні та практичні результати: розроблені та удосконалені у роботі методи синтезу зображень, налагодження спеціальних ефектів, формування та компактного зберігання опису ландшафту, доведені до практичного втілення, що дозволяє створювати системи візуалізації для тренажерних комплексів різноманітних транспортних засобів, застосування яких дозволяє підвищити якість і знизити коштовність навчання, та підвищити безпеку керування транспортними засобами. Новизна: розроблено новий метод формування ландшафту з урахуванням ерозії та розподілу ґрунтів, який на відміну від існуючих дозволяє відтворювати реалістичні моделі широкого переліку ландшафтів. Метод компактного зберігання полів висот, який на відміну від існуючих методів забезпечує зменшення у 4 рази обсяг пам'яті, що займає поле. Удосконалено метод розрахунку освітленості від природних і штучних джерел світла, що на відміну від існуючих методів дозволяє спростити та прискорити синтез й накладення спеціальних ефектів, які підвищують реалістичність зображення. Отримали подальший розвиток методи розрахунку кутів орієнтації спостерігача і корекції геометричного образу тривимірної сцени за допомогою нелінійного перетворення, які відрізняються від існуючих тим, що дозволяють коректно моделювати пересування транспортник засобів на нерівних поверхнях з урахуванням обмежень динамічної платформи та підвищити точність відображення позакабінної обстановки з урахуванням особливостей зору людини. Ступінь упровадження: КП ХКБМ ім. О.О. Морозова; НТУ "ХПІ". Сфера використання: створення нових та модернізація існуючих систем візуалізації тренажерних комплексів транспортних засобів.