虛擬地形的動(dòng)態(tài)形變是提升虛擬地理環(huán)境動(dòng)態(tài)適應(yīng)性,使其能夠支撐災(zāi)害模擬、作戰(zhàn)仿真等的重要研究?jī)?nèi)容,也是研究人地交互作用的重要支撐。以彈坑動(dòng)態(tài)生成為例,從爆炸物理作用力和彈坑形態(tài)幾何擬合入手,探索虛擬地形形變模型構(gòu)建方法,提出耦合地質(zhì)特性的彈坑形態(tài)模型計(jì)算方法,相比現(xiàn)有成果,該方法同時(shí)耦合多種炮彈參數(shù),便于引入地質(zhì)特性參數(shù),可有效解算不同彈種在不同入射角下對(duì)不同地質(zhì)環(huán)境的爆炸效果。同時(shí),改進(jìn)現(xiàn)有彈坑區(qū)域紋理生成方法,新方法考慮了彈坑區(qū)域多介質(zhì)組成情況下紋理貼圖的混合問題。使用Unity進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明,建立的彈坑模型可體現(xiàn)不同炮彈入射角、爆炸當(dāng)量和地質(zhì)特性的影響,彈坑形變狀態(tài)與實(shí)際較為相似,彈坑區(qū)域貼圖可反映不同地質(zhì)紋理影響,研究結(jié)果能夠?yàn)樘摂M戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中炮彈觸地爆炸產(chǎn)生彈坑這一動(dòng)態(tài)變化過程的模擬提供支撐。

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【部分圖文】：

圖1 巖石中爆炸作用破壞區(qū)域示意圖

如圖1所示，空腔的擴(kuò)張以及介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變形可分為4個(gè)階段。第一階段是爆炸空腔擴(kuò)展階段，由于空腔中爆炸產(chǎn)物壓力大于0.1倍的巖石側(cè)限變形模量ρα02（ρ為巖石的密度，α0為巖石中縱波的傳播速度），可以忽略剪應(yīng)力影響，類似于在不可壓縮流體中的擴(kuò)展。第二階段為沖擊壓碎階段，巖石應(yīng)力超過壓....

圖2 彈坑模型水平方向剖面圖

首先需要通過以上控制參數(shù)確定各個(gè)區(qū)域的范圍。大量的實(shí)驗(yàn)表明[16]，爆炸空腔半徑R1和H1與Q、爆心附近介質(zhì)的性質(zhì)（如巖石側(cè)限變形模量、介質(zhì)的壓碎應(yīng)力極限、介質(zhì)的楊氏模量等）有密切關(guān)系。在同一介質(zhì)的情況下，彈坑參數(shù)近似符合與爆炸當(dāng)量1/3.4次方成比例的規(guī)律。圖3彈坑模型垂直方....

圖3 彈坑模型垂直方向剖面圖

圖2彈坑模型水平方向剖面圖因此，可以確定空腔半徑R1和彈坑深度H1的計(jì)算公式為：

圖4 內(nèi)部變形區(qū)域建模示意圖

內(nèi)部變形區(qū)域延徑向截面的曲線有多種選擇，為了保證真實(shí)性，同時(shí)考慮內(nèi)部變形區(qū)域與空腔區(qū)域和外部變形區(qū)域的平滑過渡，以及該區(qū)域的外圍高度可控，提出了基于橢圓面的形態(tài)建模方法，即該區(qū)域延徑向的截面選取橢圓面。該橢圓面在X-Z平面，繞Y軸旋轉(zhuǎn)一周，形成閉合曲面，如圖4所示。從圖4可以看出....

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