2013-11-21 08:52:55
來源:
3D模型具有非常逼真的視覺效果
3D模型在各種裝備模擬器和計算機游戲中得到了廣泛的應用
導彈系統的微縮模型
3D模型在軍事領域中的應用前景廣闊
三維模型最初是作為自動化設計系統中的繪制手段出現在工業領域的,很快就迅速擴展到其他領域,特別是在軍事裝備和訓練模擬器的設計、研制、圖示、宣傳以及軍事職業培訓等方面的作用越來越突出。
武器裝備設計師早就渴望著能早日在空間維度上看到他們在平面紙上設計出的作品,許多高科技產品,自然也包括軍事裝備的創新之處,根本就不可能僅僅在圖紙上感覺得到。過去也經常發生一些非常有趣的事情,如上世紀70年代初,蘇聯某航空設計局開始設計航母艦載戰斗機,但當時還沒有人能夠詳細了解航母到底是什么東西,在只有艦艇設計圖紙的情況下,是絕對不可能及時、準確評價艦載飛機研制效果的。當時,設計局在西方市場上采購了美國航母1:48的塑料微縮模型玩具,長度僅約為7米(!),放在一個比較保密的小屋內,設計師們整天趴在玩具航母邊觀察、研究,搜集所需要的情報,一趴就是數小時。另外一個例子就是設計局的實物模型。在完成設計文獻時,為了制作一個鮮明的裝備造型,逼真地模擬艦載機戰斗使用局勢,長時間采用手工制作方式。只是在后來,工藝水平得到提高,才制造了一系列典型目標模型,如外國飛機、坦克、導彈裝置等,這些模型分布在地形模型中,上面懸掛著正在設計中的艦載機所謂的“戰術模型”,然后拍照。裝備造型質量隨之顯明改善。
隨著自動化設計系統的出現,情況發生了更大的變化。不過,初期制造出來的一些空間骨架模型,事實上卻無法得到較好的效果,主要是由于模型的各個表面互相接觸,穿透對方,結果導致屏幕上顯現出來的不是裝備的鮮明想象圖,而是“謎語般的畫面”,經常無法辨認。第二代的自動化設計系統得到了明顯的改善,已經能夠制造出所謂的“固態模型”,使制造多成分結構模型成為可能,并且不會互相滲透,設計師也最終能夠在實物模型和試驗樣品制造出來之前見到自己的作品了。不久,固態模型及隨后的三維(3D)模型在軍事裝備設計領域引起了一次革命性的變革。
如今,3D模型已經非常發達,在設計研制艦載機時,設計人員可以在航母計算機3D模型上漫步,仔細推敲,可以用升降機拖引飛機并推到機庫甲板上,“現場”核對、驗算,配備維修設備。此時,對艦載機停靠間隙或所需維修區域尺寸的評價會相對簡單得多。
3D模型在軍事領域中的應用范圍非常廣泛,不僅能檢驗裝備配置方案,評估結構合理性,甚至可以計算裝備的有效散射面積,驗證發射裝置在典型地形內的偽裝效果或戰場部署的隱蔽性能,裝備使用部門專家也可借助3D模型對裝備的技術服務和維修工藝性能進行客觀的評估。
在軍事領域,最初是各種裝備訓練模擬器的制作人員對3D模型做出了積極的評價,3D空間模型畫面與無數平面圖像相比,無論是從任何目標投影比還是從照射效果上,都比較客觀、逼真。隨后,3D模型模擬器保障程序逐漸演變為無數的計算機軍事游戲。之后,空間模型逐漸向其他軍事領域延伸,其中一個就是教學和培訓。完全模擬實物樣品的3D模型能讓受訓者明白裝備中主要機械構件中的相互作用,了解技術服務和維修方法的實質,熟練掌握裝備的戰斗使用。3D模型另外一個應用范圍就是信息保障和廣告宣傳,由計算機制作的3D模型具有非常逼真的視覺效果,這是現實生活中根本無法得到的。
3D模型一個最重要的特點在于其圖示使用,能夠從任何角度任何照射方向得到完整的演示畫面,從而在裝備構成和模擬演示方面起到了無法估量的作用。通常情況下,模型的生命力不僅取決于其精細程度,而且還取決于模型表面的繪制。在自動化設計系統中,用于圖示、計算機游戲、模擬器的3D模型表面都是根據精確的數學規律繪制而成的,只需要借助相對簡單的程序即可,由多角線、面、段構成的模型表面投影,非常逼真。
3D模型及在其幫助下制成的裝備模擬器,在軍事訓練中具有非常重要的使用意義。比如,防空導彈系統戰斗班組的訓練根據需要,可以在計算機模擬器上進行,這些模擬器不僅經濟實用,而且絕對安全。它不僅能顯示防空導彈系統是如何摧毀敵方的,還能分析自己的導彈系統是因為什么原因而被敵方摧毀。培訓和信息保障模型設備的通用性能及物美價廉的最大優勢,正在使三維模型在軍事領域獲得越來越廣闊的應用范圍。