基于GL Studio的飞行虚拟座舱仿真仪表设计

为及时显示飞行仿真试验中飞行器的各种状态，需要飞行仿真仪表及时响应并提供良好的人机交互界面。本文介绍了一种基于GL Studio的飞行虚拟座舱仿真仪表设计方法，对地平仪、高度表、多功能显示器仪表设计建模。本文介绍了通过GL Studio和VC++开发平台设计仿真仪表的实现方法，实际工程检验表明这种仿真仪表设计方法能够满足飞行训练和工程项目的需要。

随着我国军用飞机的快速发展，座舱仪表的显示方式正向综合电子显示方式转变。飞行座舱仪表仿真对飞行系统仿真至关重要，采用现代化的飞行座舱仪表仿真系统提供照片级的仿真度，给学员真实的感觉。由于飞机设备价格昂贵，受场地、安全因素的限制，学员不能完全实物训练，飞行座舱仪表仿真系统方便了学员的飞行训练，有效提高学员的操作能力和解决问题能力。

飞行座舱仪表数目繁多、结构复杂，GL Studio 能够创建实时的、三维的、照片级互动图形界面，是一款独立平台的快速原型工具[1]。

GL Studio 可以实现飞机座舱仪表仿真的有效开发和管理， 并且有较强实时渲染能力和交互能力，生成的C++代码可以单独运行，也可以嵌入VC++等其他应用中，为系统的开放性提供技术保障[2]。本文基于“飞控系统仿真平台”课题的研究内容，对飞行座舱仪表仿真系统展开研究，采用GL Studio 与Visual C++混合编程，对飞行座舱仪表进行三维建模仿真。

2. GL Studio 简介 GL Studio 是美国DiSTI 公司开发的用于虚拟仪表仿真的旗舰产品， 是高逼真度图形和互动控制三维仿真软件，在国防应用中主要用于搭建虚拟座舱，进行仪表仿真。GL Studio 软件包括设计器和代码生成器，软件能与HLA/DIS 仿真应用相连，生成的C++和OpenGL 源代码可以单独运行，可以嵌入其他应用中，能够运行于Window7、Window8、WindowXP、IRIX 和Linux 操作系统上[1]。

2.1. GL Studio 设计器 设计器是一个直观的用户图形界面，提供十种图元，包括多边形、控件和TrueType 文本对象等，可以叠加组合成复杂的仪表结构，转换为各种需要的控件设备。主控窗口包含一个树状结构显示的层级视图，便于浏览控制对象及其相关属性，易于被GL Studio 代码生成器使用。

GL Studio 具有照片级别图形界面设计器， 支持用户在设计窗口直接绘制图形并添加真实的仪表纹理， 纹理支持JPEG、BMP、PNG、TIFF 等多种图形格式[3]。

用户使用工具可对纹理进行缩放、切分、旋转、翻转等操作，获得理想的效果。图形界面设计器能很快将图形模型化，简单的几何图元通过叠加组合形成复杂的仪表结构，将几何图形转换为各种需要的控件设备，便于快速绘制美观的图形界面，创建复杂的交互式仪表设备[4]。

2.2. GL Studio 代码生成器 GL Studio 的代码生成器能够将图形设计器绘制的对象交互生成C++和OpenGL 源代码， 并将其代码定制为C++类， 集成到仿真应用程序中。

GL Studio 使用运行时间类结构， 运行时间类结构提供图形对象，