直升机虚拟仪表DLL设计与实现

　　计算机辅助训练(CBT，Computer Based Training)系统是在世界航空业广泛应用的一种培训方式。直升机CBT系统主要用于实现直升机飞行员各项模拟训练，包括通电检查、空域飞行、飞行中特情处理等。

　　直升机CBT系统主要采用计算机仿真、计算机控制和图像处理显示等高新技术，实现一个融图形、图像、文字、曲线、图表、声音为一体的多媒体仿真平台。它可以为飞行员提供多方位的信息流，充分发挥飞行员多感官接收信息、应用信息的能力。

　　直升机CBT系统的组成包括主控计算机系统、网络通讯系统、环境音响系统、座舱、航电及操纵系统、视景系统等。座舱、航电及操纵系统采用软硬结合的方法进行设计，座舱中仪表板和中央操纵台上的分立仪表均为触摸响应的虚拟仪表，用GL Studio进行虚拟仪表开发。座舱结构、座椅、飞行操作联动机构、驾驶杆、总距杆等均做成硬件结构，通过网络将硬件机构的控制信号传给主控计算机进行处理。

　　直升机CBT系统中的分立仪表有气压高度表、空速表、陀螺地平仪、综合显示器、多功能键盘、油量控制板等，下面将详细介绍虚拟仪表DLL的设计开发过程，以及在GL Studio中进行调用的方法。

　　1 GL studio开发平台简介

　　直升机本文基于仿真平台GL Studio，其是Disti公司为仪表仿真软件开发提供的一套系统解决方案。用户可以利用其图形交互界面以所见即所得的方式完成仪表面板的制作，通过其代码编辑器完成仪表内部的逻辑仿真。其代码生成器能够将用户的制作结果自动生成C++和Op-enGL源代码，用户既可以将代码进行单独编译，也可以嵌入到其他程序中进行编译，从而避免了大量繁琐的底层OpenGL开发过程。

　　GL Studio工程可以生产两种类型的文件：一种可执行文件.exe;另一种是可独立使用的文件即DLL。在用GL Studio进行直升机CBT系统中虚拟仪表开发的时候，各分立仪表都做成单独的DLL，将虚拟仪表的输入和输出接口定义为属性。在最后的主程序开发时，只需在GLStudio的图形界面上插入各虚拟仪表DLL，根据飞行模型的需要传递参数即可。GL Studio开发虚拟仪表DLL的流程如图1所示。

　　2 创建虚拟仪表DLL

　　2.1 制作纹理

　　制作纹理有多种方法，一般采用数码相机拍摄实物照片，然后运用图形编辑软件处理。获取高质量的实物照片是制作纹理的关键，所以在拍摄直升机座舱仪表照片时需要设置好背景，调节好光线，选取合适的角度。制作纹理时，将仪表照片经过图形编辑软件处理后保存为*.png格式。

　　在进行纹理制作的过程中，采用3D MAX和Photoshop制作仪表纹理非常方便。以直升机仪表中最常见的气压高度表为例，介绍仪表纹理的制作过程。首先，在3D MAX中，创建一个圆柱体作为盘底，再创建一个白色的小长方体作为长刻度。调整好长方体大小，将旋转轴心设为表盘中心。选择工具中的阵列选项，设置好旋转角度为36°，阵列维数为1D，数量10，按确定。同理阵列出短刻度。对立体图进行渲染，保存为*.png格式。用Photoshop打开进行编辑，添加相应的刻度数字。这种方法制作出来的表盘非常美观，而且比处理仪表照片的效率高。