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2.6 光电模拟

2022-11-06



2.6.1 NVG模拟


    


        OndulusNVG

        照明、仿真、操作。

        OndulusNVG是一款商用软件,能够实时模拟任何用于探测可见光和红外能量并提供可见图像的光电设备的夜视能力。



2.6.1.1益处

实时和基于物理的

        辐射、冷却和其他计算是内置的、逼真的和精确的,不需要“伪造”或插值。

更丰富、更身临其境的培训

        支持复杂和复合材料,以进一步增加传感器视图的逼真性。

完全可定制

        开放式架构允许用户更换或定制传感器,以满足其特定要求。


基于物理的渲染

    益处

  • OndulusNVG提供动态场景的夜视视图,包括详细的地形、建筑和水材质,以及移动的平台和角色。

  • OndulusNVG(夜视护目镜)的灵感来自基于物理的渲染,这意味着场景的照明是根据光源和信息以及材质重新计算的。

  • OndulusNVG允许OTW视图以及具有可变镜面高光的NVG视图。NVG模式允许你控制镜面反射高光的级别或者完全消除高光,这取决于你的需求。

2.6.1.2 开发者特征

模块结构

        基于模块化的开放式架构,模拟开发人员可以轻松地用自己的数据替换默认数据,甚至编写自己的GPU着色器。OndulusNVG遵循模块化开放架构方法设计和制造,仅利用开放标准,这些标准可以轻松地与使用这些行业标准的其他软件集成/互操作

调试工具

        OndulusNVG提供了几个调试选项,如:纹理和材质的信息。检查和修改光源的能力切换照明组件的能力。




2.6.1.3Ondulus NVG 特征

主动/被动照明

        OndulusNVG支持用户自定义功率的无源和有源照明光源。主动红外照明—用于增强弱光区域的照明,或穿透雾气—在OndulusNVG“看”到了,就像在现实生活中一样。为了保持真实感,主动照明仅在NVG视图中可见。此外,主动照明可以来自任何(外部)位置,即:安装在直升机上。



增强真实感

    使用基于物理的渲染来模拟窗外(OTW)和夜视镜(NVG)视图,以创建逼真的身临其境的效果:

  • 噪声:模拟在弱光条件下经常看到的视觉假象

  • 光晕:模拟在NVG从光源中看到的视觉效果。

  • 渐晕:再现NVG常见的外围衰减

  • 黑斑点:重现在旧的或损坏的传感器上看到的效果

  • 二次反射:增加观看反光或水面时的真实感。



前所未有的控制


给予用户高度的控制,Ondulus NVG配备了许多可配置的参数,包括:

  • 光放大

  • NVG颜色

  • 数码变焦

上述所有Ondulus NVG功能都可以在运行时进行控制。




2.6.2 红外(IR)模拟



仿真OndulusIR

实现、定制、模拟

OndulusIR为模拟和训练场景提供了一个关键组件:基于物理的红外传感器。通过将实时、高质量的基于材质的红外传感器和传感器视图添加到模拟环境中,您可以真正接近研究和设计所需的真实感,以及任务训练所需的沉浸感。


2.6.2.1 Ondulus IR如何提供帮助


        OndulusIR动态地考虑了辐射负荷、冷却、传导和对流。计算适用于一天中的任何时间,一年中的任何时间,在任何大气条件下和在地球上的任何位置,并且还考虑了太阳和不同材料之间的能量交换。

        作为M&S套件的一部分,Ondulus IR旨在减少昂贵的集成时间并简化开发流程。此外,OndulusIR可以很容易地安装在虚拟车辆、船只、飞机、直升机或无人机上。

基于模块化的开放式架构,模拟开发人员可以轻松地用自己的模型替换默认模型,甚至编写自己的GPU着色器。

        OndulusIR的设计考虑了计算性能。这意味着与市场上大多数其他解决方案相比,场景密度更高,视野更广。



        在INO(国家光学研究所)的支持下验证了其ONDULUS红外传感器模型。

        —让它成为现实


2.6.2.2 生成路线图

Ondulus红外特征

完全支持2D和3D云




基于高质量材质的实时红外传感器模拟。

·用户可控制的热点来模拟实时温度。

·用户可以指定光源和类型

·统一的数据库和材质分类工作流程。

·视景、传感器和CGF的单一OGC·CDB相关的数据库。

·无限区域覆盖。

·通过用户界面或API动态控制传感器参数。

·同时模拟多个传感器(多个通道)。

    

▲ 可定制的热点允许用户在任何模型上模拟实时温度信号。


2.6.2.3 益处

实时和基于物理的

        辐射、冷却、复杂和复合材料以及其它计算是内置的、真实的和高保真的。我们独特的基于物理的方法允许负担得起的、动态的和可变的实时模拟,这对于研究和设计是完美的。

完全可定制

        开放式架构允许用户定制传感器,以满足其特定要求。传感器型号也可以从制造商数据表中提取。OndulusIR符合EMVA(欧洲机器视觉协会)1288标准。

支持OGC CDB格式

        为了最大化重用性和互操作性,Ondulus IR支持OGC CDB。此外,通过OGC·CDB,Ondulus红外用户可以开发丰富的地面材质数据库,可以覆盖整个地球,并提供多用户和多分辨率的观点,甚至最严格的红外应用。



2.6.2.4 复杂材质支持

OndulusIR支持复杂的复合材料,通常包括由几层不同的基材组成,分为:

地形:对于所有地形材质,包括表面层(例如混凝土道路、草地、山石)和子层(例如土壤、沙子、石灰石)。

文化特征:对于所有建筑材料,包括表层(如沥青、屋顶、砖墙、玻璃窗)。绝缘层(如玻璃纤维、玻璃棉、空气)和内层(如木材、纤维板)。

水:对于所有水面(例如海洋、湖泊、河流),厚度代表水深,取自数据库的测深数据。

云:对于所有类型,包括2D,3D和Vega Prime产生的银色的云彩。


▲ 二次反射增加了反射表面(如水)的真实感。


▲ 白天视图                                                            ▲ 夜景



▲ 热量视图                                                              ▲ 红外视图



▲ 窗外视图                                                          ▲ 短波红外视图

▲ 中波红外视图                                                     ▲ 长波红外视图


2.6.2.5 双传感器:光子和热


● 两个探测器,一个模拟器

        OndulusIR将其传感器改进为两个不同的探测器:

        用于长波红外和较低工作温度的光子

        甚长波光谱范围的热

        这样做是为了适应不同波长和温度下遇到的不同类型的噪声和相关性。


使用数据手册或规格

        由于Ondulus IR基于模块化架构,每个检测器都可以使用数据表信息或实际产品规格进行专门配置。


基于物理的精确建模

        Ondulus红外传感器模型已经通过国家光学研究所(INO)验证,以确保传感器精确的物理建模。


传感器子系统

        OndulusIR用户可以完全控制传感器子系统,包括:

    • 镜头

    • 镜头焦点

    • 数码变焦

    • 探测器

    • 电子学

    • 显示


完全可配置

        光子和热探测器都可以模拟和配置以下属性:

    • 模糊、噪声、NEP、NETD

    • 暗电流(光子)

    • 调整温度范围

    • 自动增益控制(AGC)

    • 不均匀效应

    • 冷却和非冷却探测器




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