【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半實物仿真。更具體地，涉及一種協同仿真圖像生成系統和方法。
技術介紹
1、目前，場景數字圖像生成是光學制導控制半實物仿真系統的關鍵環節，目前基于商業gpu的數據圖像生成與傳輸機制存在更新率不受導引頭曝光信號控制、圖像生成與傳輸耗時存在波動的問題，在多實體協同探測等復雜作戰場景仿真驗證中，會導致多探測設備共享目標場景特征要素存在時空不一致。因此需要開展基于fpga的并行實時可同步圖像生成、圖像數據生成傳輸一體化以及協同數字圖像同步生成傳輸方法研究，實現數字圖像生成實時可控、穩定時間間隔傳輸，解決多實體協同探測場景模擬的同步構設難題，滿足多實體協同探測場景模擬數字圖像生成需求，可有效加速多實體協同仿真技術發展，并支撐多實體協同裝作戰備研制。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種協同仿真圖像生成系統和方法，以解決現有技術存在的問題中的至少一個。
2、為達到上述目的，本專利技術采用下述技術方案：
3、本專利技術第一方面提供一種協同仿真圖像生成系統，包括：
4、控制器、多個仿真圖像生成器和緩存單元；
5、所述控制器，用于根據用戶指令生成場景圖像生成指令；
6、所述仿真圖像生成器，用于根據所述場景圖像生成指令生成場景圖像；
7、所述緩存單元包括多個緩存幀；所述緩存幀，用于緩存所述場景圖像。
8、可選地，所述系統還包括協同控制器，所述協同控制器，用于根據所述控制器下發的場景圖像協同生成指令
9、可選地，所述場景圖像生成指令包括繪圖指令和背景生成指令；
10、所述仿真圖像生成器包括圖形生成單元、背景生成單元、疊加輸出單元；其中，
11、所述圖形生成單元，用于根據所述繪圖指令，生成動態圖形；
12、所述背景生成單元，用于根據所述背景生成指令，生成靜態背景；
13、所述疊加輸出單元，用于將所述動態圖形和所述靜態背景融合疊加生成場景圖像；
14、所述緩存單元，還用于緩存動態圖形和靜態背景。
15、可選地，所述圖形生成單元包括
16、圖形繪制模塊，用于根據所述繪圖指令，繪制動態圖形；
17、圖形變換模塊，用于對所述動態圖形進行移動、縮放、旋轉、鏡像或亮度調節操作。
18、可選地，所述圖形繪制模塊包括
19、圖形掃描轉換子模塊包括至少一個圖形生成組件，
20、所述圖形生成組件，用于根據所述繪圖指令，通過反走樣算法計算出需要繪制的圖形的每個像素點的坐標和顏色數據；還用根據每個像素點的坐標和顏色數據通過點掃描的方式繪制出動態圖形；
21、重構控制子模塊，用于根據用戶需求在圖形掃描轉換子模塊中動態調配圖形生成組件。
22、可選地，所述背景生成單元包括
23、場景繪制模塊，用于根據所述背景生成指令，生成靜態背景；
24、場景變換模塊，用于對所述靜態背景進行縮放和旋轉操作。
25、可選地，所述疊加輸出單元包括
26、調節模塊，用于根據靜態背景的亮度或對比度調節動態圖形的亮度或對比度；
27、圖形與背景融合計算模塊，用于獲取所述動態圖形的灰度值和插值系數及所述靜態背景的灰度值，根據靜態背景和動態圖形重疊的像素點對應插值系數的最高位選擇背景融合計算公式進行計算，得到場景圖像；
28、疊加判斷模塊，用于判斷動態圖形和靜態背景是否能夠疊加輸出，若不能疊加輸出則分別將靜態背景和動態圖形輸出到所述緩存單元。
29、可選地，所述圖形繪制模塊還包括并行圖形生成調度子模塊，
30、所述并行圖形生成調度子模塊，用于根據所述繪圖指令，使得圖形掃描轉換子模塊中多個動態圖形組件同時生成多個動態圖形；所述動態圖形包括點、直線、圓、圓弧、多線寬三角形、填充三角形、填充矩形、填充圓和填充圖元。
31、可選地，所述緩存單元還包括
32、直接結果緩存區，用于存儲與靜態背景無關的數據；
33、插值結果緩存區，用于緩存場景圖像；
34、填充結果緩存區，用于緩存動態圖形中的填充圖形和圖元。
35、本專利技術第二方面提供一種利用基于fpga的協同仿真圖像生成系統的協同仿真圖像生成方法，其特征在于，包括：
36、響應于用戶指令，控制器生成場景圖像生成指令；
37、響應于場景圖像生成指令，仿真圖像生成器根據所述場景圖像生成指令生成動態圖形和靜態背景，并將所述動態圖形和所述靜態背景融合疊加生成場景圖像；緩存單元緩存所述場景圖像。
38、本專利技術的有益效果如下：
39、本專利技術設計了圖形生成單元包括重構控制子模塊，提高了動態圖形的生成及動態圖形和靜態背景融合的效能；圖形生成過程中設計采用基本二維圖形反走樣處理方式，實現直線、圓、多邊形填充、圖元等快速生成，并通過緩存單元存儲到fpga的緩存中。靜態背景生成經過縮放和視頻旋轉后，與動態圖形進行整體疊加后生成場景圖像，本專利技術通過多個仿真圖像生成器協作實現多路同步場景圖像實時生成，促進或支撐多實體裝備的研制。
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1.一種協同仿真圖像生成系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括協同控制器，所述協同控制器，用于根據所述控制器下發的場景圖像協同生成指令得到多個場景圖像生成指令，調度多個仿真圖像生成器同時生成多個場景圖形。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述場景圖像生成指令包括繪圖指令和背景生成指令；
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述圖形生成單元包括
5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述圖形繪制模塊包括
6.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述背景生成單元包括
7.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述疊加輸出單元包括
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述圖形繪制模塊還包括并行圖形生成調度子模塊，
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述緩存單元還包括
10.一種利用權利要求1-9任一項所述的基于FPGA的協同仿真圖像生成系統的方法，其特征在于，包括：
【技術特征摘要】
1.一種協同仿真圖像生成系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括協同控制器，所述協同控制器，用于根據所述控制器下發的場景圖像協同生成指令得到多個場景圖像生成指令，調度多個仿真圖像生成器同時生成多個場景圖形。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述場景圖像生成指令包括繪圖指令和背景生成指令；
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述圖形生成單元包括
5.根據權利要求4所述的系...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉紫寒，王智廣，劉濤，李響，張宇，楊召偉，
申請(專利權)人：北京仿真中心，
類型：發明
國別省市：
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