NURBS曲面在虚拟现实中运动目标的图形电磁建模及雷达散射分析

本文主要探讨了虚拟现实环境中运动复杂目标的图形电磁计算方法，发表于2001年的《安徽大学学报(自然科学版)》第25卷第2期。研究者李民权和吴先良利用先进的非均匀有理B样条(NURBS)曲面技术对目标进行精确的几何建模。NURBS是一种广泛应用于计算机辅助设计(CAD)的曲面表示方式，它能够提供高精度的形状描述，尤其是在处理复杂的几何形状时。 论文的核心内容涉及以下几个步骤： 1. 几何建模：通过NURBS曲面技术，将虚拟现实环境中的目标进行细致的几何建模，确保目标描述的准确性。NURBS曲面的数学表达式展示了其灵活性和精确度，包括控制点、权因子和基函数的使用。 2. 电磁模型的建立：针对运动目标，研究者考虑了目标在运动坐标系下的电磁特性。这涉及到对入射电磁场进行洛伦兹变换，将其转换到运动坐标系下，以便进行计算。 3. 坐标变换：计算出运动坐标系下的散射场后，再进行洛伦兹反变换，目的是为了获得静止坐标系下的散射场。这种转换对于理解目标在不同相对速度下的电磁行为至关重要。 4. 雷达散射截面计算：静止坐标系下的散射场是求解雷达散射截面(RCS)的基础。RCS是衡量目标反射电磁波能力的重要参数，对于雷达系统的设计和目标识别具有重要意义。 5. 应用实例：论文给出了一个具体的实例，即直线飞行目标的计算，展示了理论方法在实际问题中的应用。 这篇文章结合虚拟现实技术和电磁场理论，为运动目标在虚拟环境中的真实模拟提供了数学基础，对于理解和预测目标在电磁波场中的行为，特别是在雷达和虚拟仿真领域具有重要的学术价值。