丁偉利，王 露，房廣重，谷 朝

（1.燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化系，河北秦皇島066004；2.中國(guó)科學(xué)院光電信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧沈陽(yáng)110162；3.燕山大學(xué)里仁學(xué)院，河北秦皇島066004）

基于OpenFlight API的建筑物場(chǎng)景自動(dòng)建模及紅外仿真

丁偉利1，2，王 露1，房廣重3，谷 朝3

（1.燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化系，河北秦皇島066004；2.中國(guó)科學(xué)院光電信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧沈陽(yáng)110162；3.燕山大學(xué)里仁學(xué)院，河北秦皇島066004）

針對(duì)建筑物場(chǎng)景紅外仿真真實(shí)性差、對(duì)國(guó)外軟件依賴(lài)性強(qiáng)的現(xiàn)狀，提出了一種新的適用于大規(guī)模建筑物場(chǎng)景自動(dòng)建模及紅外仿真的方法。該方法利用Google Earth提供的高分辨率航片中的陰影和地形信息，結(jié)合OpenFlight API自動(dòng)建立建筑物場(chǎng)景三維模型，解決了數(shù)字高程數(shù)據(jù)、樓層數(shù)據(jù)缺失條件下的建模難題；通過(guò)對(duì)航片中不同城市地物的分割建立材質(zhì)標(biāo)號(hào)圖像，利用理論分析的方法建立了建筑物場(chǎng)景中不同地物的紅外輻射特征方程，離線生成了零視距紅外紋理，并增加大氣以及探測(cè)器作用效果，提高了紅外場(chǎng)景的描述細(xì)節(jié)和真實(shí)性。

紅外仿真；自動(dòng)建模；OpenFlight API

1 引 言

建筑物是紅外場(chǎng)景仿真中不可或缺的重要組成部分，對(duì)其紅外輻射特性的研究早就引起了國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注，以美國(guó)為首的西方國(guó)家不僅建立了完備的建筑場(chǎng)景紅外輻射特征模型，而且開(kāi)發(fā)了實(shí)時(shí)性強(qiáng)、逼真度高的大規(guī)模場(chǎng)景紅外仿真軟件，如法國(guó)的SE-RAY－IR［1］和美國(guó)的IRIMA5.0，并且形成了像Vega中的Sensor Vision這樣商用的紅外仿真軟件包。國(guó)內(nèi)在建筑物紅外仿真方面的研究并不豐富，大部分工作都集中在小規(guī)模地物或單一建筑物的紅外模擬上［2－3］，對(duì)于大規(guī)模建筑場(chǎng)景的紅外建模及仿真，尚無(wú)實(shí)用性強(qiáng)的方法。而實(shí)時(shí)性系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)多依賴(lài)于國(guó)外軟件，如Vega中Sensor Vision模塊等。

在紅外仿真中，快速建立大規(guī)模建筑場(chǎng)景的幾何以及紅外模型對(duì)提高紅外仿真效率至關(guān)重要。目前紅外仿真中常用的建筑物幾何建模方法是利用Creator軟件直接建模，這種方法雖然建模精細(xì)，但針對(duì)城市場(chǎng)景中大規(guī)模的建筑物群體，采用此方法會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間和人力，建模效率低。其他建模方式，如結(jié)合Google Earth和Sketch Up［4］，對(duì)建筑物逐一進(jìn)行推拉和映射紋理等操作。這種方法雖然快速，但在軟件中對(duì)模型進(jìn)行人工貼圖來(lái)實(shí)現(xiàn)紋理映射也過(guò)于繁瑣、耗時(shí)［5］。且目前尚未見(jiàn)報(bào)道在紅外仿真中采用該方法建模。

本文提出了一種基于OpenFlight API的建筑物場(chǎng)景自動(dòng)建模及紅外仿真方法，并基于OpenFlight API、VC＋＋6.0和Access2003數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。首先，利用Google Earth提供的圖像信息，調(diào)用OpenFlight API函數(shù)，對(duì)城市場(chǎng)景中的建筑物屋頂進(jìn)行分割、自動(dòng)建模和紋理映射，快速構(gòu)建帶有紋理貼圖的OpenFlight三維建筑物場(chǎng)景，再根據(jù)熱物理學(xué)、氣象學(xué)等知識(shí)對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行紅外輻射特性計(jì)算，最終實(shí)現(xiàn)城市中建筑物場(chǎng)景的實(shí)時(shí)紅外仿真。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1所示。

圖1 建筑物自動(dòng)建模及紅外仿真過(guò)程

2 基于航片的建筑物自動(dòng)建模

由于紅外仿真對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，因此要求建筑物、樹(shù)木等大量存在的物體模型越精簡(jiǎn)越好。鑒于此，為簡(jiǎn)化建筑物模型的復(fù)雜度以及提高紅外輻射的計(jì)算速度，本文假定：

1）城市中的建筑物均為平頂、矩形側(cè)面結(jié)構(gòu)；

2）城市中地勢(shì)平坦的區(qū)域位于同一平面上。

并采用箱式分割數(shù)據(jù)模型法對(duì)大規(guī)模建筑物進(jìn)行建模，即整個(gè)建模過(guò)程只利用屋頂多邊形數(shù)據(jù)、航拍圖像和建筑物高度數(shù)據(jù)生成上下底面相同的臺(tái)柱體［6］。

2.1 基于航片的建筑物參數(shù)計(jì)算

建筑物建模所需的參數(shù)包括屋頂多邊形頂點(diǎn)和建筑物高度，而這些參數(shù)均可以通過(guò)航片直接求得。

由于Google Earth提供的圖像中有90%拍攝的角度都在0°～15°之間，因此可認(rèn)為航片為正射投影圖（如圖2所示），屋頂多邊形頂點(diǎn)三維坐標(biāo)與其紋理坐標(biāo)成正比。因此本文在紅外材質(zhì)分割的同時(shí)，由選區(qū)工具欄如圖3（a）中的多邊形工具如圖3（b）所示，手動(dòng)點(diǎn)選屋頂多邊形頂點(diǎn)并保存。

圖2 建筑物場(chǎng)景的Google Earth截圖

圖3 材質(zhì)圖像分割工具欄

建筑物的高度信息的獲取是平頂型建筑物建模的關(guān)鍵問(wèn)題之一。建筑物側(cè)面紋理不可見(jiàn)，無(wú)法根據(jù)樓層信息得到建筑物的高度。唯一能夠證明建筑物、樹(shù)木等物體存在的是圖像中大量的陰影信息。根據(jù)陰影形成和衛(wèi)星拍攝的原理，可以確定城市中大部分具有一定高度的物體高度信息。具體原理如下：

設(shè)某一垂直于地面的物體（如圖4所示）的高度為H，其陰影的總長(zhǎng)度為S，α為衛(wèi)星高度角，β為太陽(yáng)高度角，γ是太陽(yáng)方位角，L2是可見(jiàn)的陰影區(qū)域，L1是不可見(jiàn)的陰影區(qū)域。如果衛(wèi)星傳感器掃描方向與太陽(yáng)照射方向相同，則［7］：

如果衛(wèi)星傳感器掃描方向與太陽(yáng)照射方向相反，則：

其中，κ＝tanβ。

圖4 太陽(yáng)、衛(wèi)星和建筑物關(guān)系示意圖

對(duì)于同一時(shí)刻拍攝的衛(wèi)星圖片，其衛(wèi)星高度角、太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)方位角均相同，即κ相同。如果已知某一參考建筑物的高度為H，則κ＝H／L2，其他地面物體的高度可以利用相應(yīng)的陰影長(zhǎng)度通過(guò)式（2）或式（4）求得。

2.2 基于OpenFlight API的建筑物自動(dòng)建模

首先在Creator軟件中設(shè)置基本的建筑場(chǎng)景模型節(jié)點(diǎn)層級(jí)結(jié)構(gòu)（如圖5所示），根節(jié)點(diǎn)db下設(shè)置組節(jié)點(diǎn)city代表城市，city節(jié)點(diǎn)下附加ground組節(jié)點(diǎn)和多邊形面片p1節(jié)點(diǎn)，并將該Google Earth航拍圖片作為紋理映射到p1上，保存成OpenFlight數(shù)據(jù)模型格式。

圖5 建筑物場(chǎng)景的OpenFlight模型節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

然后，導(dǎo)入航片所對(duì)應(yīng)的所有屋頂?shù)捻旤c(diǎn)坐標(biāo)以及根據(jù)陰影計(jì)算的建筑物高度信息，調(diào)用Open-Flight API庫(kù)函數(shù)，創(chuàng)建作為屋頂?shù)捻斆娑噙呅魏妥鳛閭?cè)面墻的側(cè)面多邊形。代碼如下：

mgrec*BuildPoly（double Corner［NUM］［3］，int vCnt）

｛ mgrec*vtRec［NUM］；

mgrec*poly＝mgNewRec（fltPolygon）；

for（int i＝0；i＜vCnt；i＋＋）｛

vtRec［i］＝mgNewRec（fltVertex）；

mgAppend（poly，vtRec［i］）；

mgSetVtxCoord（vrRec［i］，Corner［i］［0］，

Corner［i］［1］，Corner［i］［2］）；｝

｝

最后，通過(guò)OpenFlight API創(chuàng)建3點(diǎn)貼圖的紋理映射。對(duì)于屋頂區(qū)域，如圖2的R1R2R3R4部分，直接將原始的航片作為紋理，并直接映射屋頂小區(qū)域紋理，即在當(dāng)前紋理貼圖中，將R1、R2、R3、R4的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成紋理坐標(biāo)u、v。部分代碼如下：

mgrec*r＝mgNewTextureMapping（db，1，MG_NULL，＆tid）；

mgSetCoord3d（r，fltTM3PtOriginUV，0.0，0.0，0.0）；

mgSetCoord3d（r，fltTM3PtAlignUV，1.0，0.0，0.0）；

mgSetCoord3d（r，fltTM3PtShearUV，1.0，1.0，0.0）；

mgSetCoord3d（r，fltTM3PtOriginXYZ，ori［0］，ori［1］，ori［2］）；

mgSetCoord3d（r，fltTM3PtAlignXYZ，ali［0］，ali［1］，ali［2］）；

mgSetCoord3d（r，fltTM3PtShearXYZ，shr［0］，shr［1］，shr［2］）；

對(duì)于外墻區(qū)域，考慮到大規(guī)模建筑場(chǎng)景外墻的紋理數(shù)量眾多，材質(zhì)各不相同，本文根據(jù)外墻材質(zhì)的不同建立了典型的常見(jiàn)的外墻紋理數(shù)據(jù)庫(kù)，以供建模過(guò)程中選擇調(diào)用。此外，由于紅外圖像受到墻面方位角的影響很大，本文以45°做間隔，將外墻方位角分成8份，并對(duì)每一張典型紋理建立8張內(nèi)容相同的紋理貼圖，只在紋理貼圖名稱(chēng)尾部加以1～8號(hào)作為標(biāo)識(shí)，用以區(qū)分不同方位。同時(shí)，為使紋理正確映射不被拉伸，要保證紋理貼圖的長(zhǎng)寬比。必須滿足：

texWidth／texHeight＝polyWidth／polyHeight（5）其中，texWidth和texHeight是紋理貼圖原始寬和高；polyHeight是側(cè)面四邊形的高；polyWidth是紋理貼圖實(shí)際映射的寬度。圖6是某城市場(chǎng)景建筑物自動(dòng)建模并映射紋理的三維效果圖。

圖6 某城市場(chǎng)景自動(dòng)建模后三維效果圖

3 零視距紅外輻射特性模擬

建筑場(chǎng)景紅外仿真中，首先要對(duì)任一指定時(shí)間、地點(diǎn)、天氣等條件下的三維場(chǎng)景進(jìn)行傳熱計(jì)算，得出場(chǎng)景中各個(gè)模型表面的溫度［8］；再對(duì)模型表面的紅外輻射特性進(jìn)行計(jì)算和模擬。根據(jù)普朗克公式，探測(cè)波段為λ1至λ2的紅外探測(cè)儀，其探測(cè)到的紅外輻射強(qiáng)度為：

式中，ε為研究對(duì)象表面的發(fā)射率；c1，c2分別為第一、第二輻射常數(shù)；Ts為研究對(duì)象表面的熱力學(xué)溫度。根據(jù)式（6）可知，要確定研究對(duì)象表面的紅外輻射特性，關(guān)鍵是確定其表面材質(zhì)的物理參數(shù)以及溫度場(chǎng)。

3.1 建筑物材質(zhì)分割及物理參數(shù)賦值

航片中的建筑物屋頂主要由瀝青油氈、玻璃、彩鋼板、石棉瓦等材質(zhì)組成，建筑外墻主要由玻璃、涂料、瓷磚等組成。根據(jù)這些常見(jiàn)的建筑物材質(zhì)類(lèi)型，本文首先建立通用的材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，每種材質(zhì)對(duì)應(yīng)的物理參數(shù)包括表面吸收率、發(fā)射率、密度、比熱、導(dǎo)熱率和厚度。然后，根據(jù)不同材質(zhì)顏色信息的差異，在材質(zhì)賦值軟件中人為選定屋頂多邊形區(qū)域進(jìn)行直接材質(zhì)賦值；對(duì)于外墻，本文手動(dòng)選擇典型材質(zhì)顏色信息，并采用最近鄰分割方法進(jìn)行材質(zhì)賦值。最后分割子區(qū)域按材質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)給定材質(zhì)進(jìn)行標(biāo)號(hào)，形成材質(zhì)標(biāo)號(hào)圖像。

3.2 建筑物溫度場(chǎng)計(jì)算及零視距紅外圖像

對(duì)于建筑物，假定屋頂和外墻各層均為完全均勻且各向同性的連接體，接觸緊密，忽略接觸熱阻，層間溫度和熱流是連續(xù)的。因此建筑外墻和屋頂?shù)牟环€(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)應(yīng)滿足下列基本方程：

式中，T為箱梁溫度；t為時(shí)間；α＝λ／（cρ）為導(dǎo)溫系數(shù)；λ為導(dǎo)熱系數(shù)；c為比熱；ρ為密度。

根據(jù)能量守恒定律，建筑外墻和屋頂?shù)耐膺吔鐥l件為［9－10］：

其中：

式中，Qsun為一定時(shí)間內(nèi)單位面積地表吸收的太陽(yáng)輻射，可按文獻(xiàn)［10］計(jì)算；Qsky為天空輻射；QH為感熱通量；ΔQ為表面薄層在Δt內(nèi)的熱量存儲(chǔ)；α1為表面對(duì)短波輻射的吸收率；α2為表面對(duì)長(zhǎng)波輻射的吸收率；Ta為大氣溫度；v為風(fēng)速；λ為表面熱傳導(dǎo)系數(shù)；ρ為表面密度；C為表面熱容；δ為表面薄層厚度。

為簡(jiǎn)化建筑物內(nèi)邊界條件計(jì)算，作為近似，本文采用一個(gè)表面綜合換熱系數(shù)來(lái)綜合表示室內(nèi)的對(duì)流和輻射換熱，將邊界條件表示為：

式中，Ta′為建筑內(nèi)部溫度，對(duì)于采暖季和空調(diào)房，Ta′＝20；否則，取Ta′＝ˉTa＋1.5。建筑物內(nèi)部的換熱系數(shù)取為：

根據(jù)式（7）～（12），利用隱式差分法求解該方程即可得到建筑外墻和屋頂?shù)谋砻鏈囟葓?chǎng)，進(jìn)而可以根據(jù)式（6）計(jì)算表面的熱輻射強(qiáng)度Eself。

取2013年5月15日秦皇島的天氣實(shí)況作為輸入，對(duì)圖2所示的城市場(chǎng)景根據(jù)公式（6）～（12），計(jì)算出典型場(chǎng)景中各材質(zhì)區(qū)域的紅外輻射強(qiáng)度。圖7為進(jìn)行灰度量化處理后，得到的12時(shí)紅外零視距紋理圖像。

圖7 12時(shí)紅外零視距灰度分布圖

4 三維紅外仿真圖像生成

將紅外零視距紋理圖像映射到場(chǎng)景幾何模型上可生成零視距三維紅外仿真場(chǎng)景。然而自然環(huán)境中，物體表面的紅外輻射到達(dá)探測(cè)器的過(guò)程中受到大氣作用的影響會(huì)產(chǎn)生一定的衰減，還要受到探測(cè)器本身作用效果的影響。最后本文利用OpenFlight API更改模型的紋理圖像顏色信息，完成對(duì)三維建筑物場(chǎng)景的紅外模擬。

4.1 紅外輻射在大氣中的衰減

大氣對(duì)紅外輻射的衰減主要與三種現(xiàn)象相關(guān)：（1）大氣氣體分子的吸收，主要是水蒸氣、二氧化碳和臭氧的吸收作用，在20 km以下的探測(cè)區(qū)域，臭氧的吸收作用可忽略不記；（2）大氣中分子、氣溶膠、微粒的散射；（3）因氣象條件云、雨、霧造成的衰減。

計(jì)算大氣衰減的方法有很多，這里采用比較常用的經(jīng)驗(yàn)公式。設(shè)探測(cè)器與地物目標(biāo)之間的距離為R，氣象視距為V，則大氣透過(guò)率τ的經(jīng)驗(yàn)公式近似表示為［11］：

式中，τH2O，τCO2的值可以通過(guò)查表計(jì)算；λ0取0.61μm；q為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，通常氣象視距大于6km時(shí)取1.3，小于6km時(shí)q＝0.585 V0.333。

4.2 探測(cè)器噪聲模擬

在實(shí)際系統(tǒng)中，由于探測(cè)器效應(yīng)的影響，紅外圖像中不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定的模糊和噪聲。為了提高仿真的可信度，我們對(duì)仿真的圖像作后處理，即增加一定的模糊作用和噪聲。

探測(cè)器出現(xiàn)的噪聲主要有熱噪聲、復(fù)合噪聲、1／f噪聲和溫度噪聲等，實(shí)驗(yàn)表明，這些噪聲的綜合效果可以用高斯隨機(jī)分布函數(shù)來(lái)表示，即探測(cè)器噪聲效果的模擬實(shí)際就是模擬產(chǎn)生服從均值為μ，方差為σ的具有高斯分布的隨機(jī)數(shù)。

4.3 仿真結(jié)果

考慮到實(shí)際情況中建筑物外墻的材料不同，如水泥抹面、厚玻璃、大理石鋪磚等。本文選取建筑物外墻材質(zhì)為水泥抹面和玻璃兩種材質(zhì)進(jìn)行溫度場(chǎng)求解，圖8為外墻8個(gè)方向角下的2種材質(zhì)的溫度分布曲線。圖8（a）（b）（c）（d）依次代表外墻方位角朝向東方時(shí)，墻面法向量與正南方向夾角為－135°～－90°，－90°～－45°，－45°～0°，－180°～－135°；圖8（e）（f）（g）（h）代表墻面方位角朝向西方時(shí)，墻面法向量與正南方向夾角為0°～45°，45°～90°，90°～135°，135°～180°。由于方向角不同，每個(gè)側(cè)墻在不同時(shí)刻接收的太陽(yáng)輻射量不同：如圖8（a），溫度峰值出現(xiàn)在6～7點(diǎn)，此時(shí)正是方向角為－90°～－135°，即墻面朝向東北方向；如圖8（b），溫度峰值出現(xiàn)在7～8點(diǎn)區(qū)間，此時(shí)正是方向角為－45°～－90°，即墻面朝向正東方；圖8（c）溫度峰值出現(xiàn)在9～10點(diǎn)區(qū)間，對(duì)應(yīng)墻面方位角－45°～0°，即墻面朝向東南方向；圖8（d）中溫度峰值在11～12點(diǎn)，墻面方位角為0°～45°，朝向西南方向；圖8（e）、8（f）、8（g）、8（h）依次為其他方向角對(duì)應(yīng)的溫度分布曲線。由圖可知，本文計(jì)算建筑物側(cè)墻溫度的方法符合太陽(yáng)移動(dòng)方位及其溫度峰值變化的規(guī)律。

圖8 建筑物外墻8個(gè)方向的溫度分布

圖9 建筑物側(cè)墻不同時(shí)刻不同角度的輻射效果

圖10 三維紅外場(chǎng)景渲染后的結(jié)果

圖9 為建筑物外墻在不同時(shí)刻不同角度下的紅外輻射模擬效果圖。圖9（a）為2時(shí)，由于夜晚溫度低，外墻吸收的熱輻射小，故顏色偏暗；圖9（b）為8時(shí)，圖中顏色較亮面為朝向東方的側(cè)墻，朝向北方的側(cè)墻由于接收不到太陽(yáng)輻射，故顏色較暗；圖9（c）為12時(shí)，此時(shí)外墻較亮面朝向南，而旁邊建筑物側(cè)墻面向西，仍未接收到太陽(yáng)熱輻射，故顏色較暗；圖9（d）為20時(shí)，由于東南方向墻面白天吸收大量熱輻射到此時(shí)未釋放完，故仍看清窗戶與外墻，而東南朝向的墻面由于經(jīng)過(guò)太陽(yáng)輻射的時(shí)刻較早，到晚上熱量已釋放大部分，故與西南朝向側(cè)墻相比顏色較暗基本看不出窗戶。圖10是增加了大氣的衰減和探測(cè)器作用，在不同時(shí)刻、不同視角下的城市建筑物紅外仿真場(chǎng)景。其中圖10（a）和10（b）是2點(diǎn)和8點(diǎn)的紅外場(chǎng)景仿真結(jié)果，圖10（c）和10（d）是12點(diǎn)和20點(diǎn)的紅外場(chǎng)景仿真結(jié)果。

從結(jié)果中可以看出不同時(shí)刻同一場(chǎng)景中不同地物的變化具有以下特點(diǎn)：

（1）建筑物屋頂和外墻的溫度變化最為明顯，白天升溫快，夜間降溫快；而側(cè)墻玻璃材質(zhì)溫度變化相對(duì)較緩。

（2）城市場(chǎng)景中道路的溫度變化相對(duì)緩慢。

（3）與探測(cè)器的距離越遠(yuǎn)，輻射衰減越強(qiáng)烈。

5 結(jié)論與展望

本文提出了一種城市建筑物場(chǎng)景自動(dòng)建模和紅外仿真的方法。該方法實(shí)現(xiàn)了城市場(chǎng)景中大規(guī)模建筑物的自動(dòng)建模、紋理映射、紅外輻射特性計(jì)算及其成像仿真。不僅解決了建筑物幾何參數(shù)缺失情況下建立大規(guī)模建筑物場(chǎng)景的難題，而且為開(kāi)發(fā)城市場(chǎng)景紅外仿真軟件奠定了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，仿真場(chǎng)景較真實(shí)的反映了建筑物的紅外輻射特性。系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作方便、實(shí)時(shí)性好。本文的研究尚處于起步階段，對(duì)于大規(guī)模的城市場(chǎng)景的建模效率、紅外輻射模型的不斷完善等方面，都需要進(jìn)一步的探索和研究。

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Automatic modeling of architecture and infrared simulation based on OpenFlight API

DINGWei-li1，2，WANG Lu1，F(xiàn)ANG Guang-zhong3，GU Zhao3
（1.School of Electrical Engineering of YanShan University，Qinhuangdao 066004，China；2.Key Laboratory of Opto-Electronics Information Processing，Chinese Academy of Sciences，Shenyang 110162，China；3.LiRen Colleage of Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China）

Considering the unsatisfied authenticity of infrared simulation and the strong dependence on foreign software in domestic，a new method of urban scene infrared simulation is proposed.Firstly，without any prior knowledge about the DEM and building height in the urban scene，a solution is proposed thathow to construct3D citymodels based on OpenFlight API by using shadows and terrain information extracted from Google Earth aerial photo；Secondly，a series ofmaterial index image is obtained by segmenting the aerial photo，then a infrared radiation equation is obtained by theoretically analyzing the infrared characterization of different ground buildings in the urban scene；Furthermore the problem of computing the infrared radiation property and generating the zero-sighting infrared texture offline is solved. Finally，the atmosphere and detector effects are also considered in the simulation process，which improve the realistic description of the infrared scene in detail.

infrared simulation；automaticmodeling；OpenFlight API

TP391.9

A

10.3969／j.issn.1001-5078.2014.02.0

1001-5078（2014）02-0158-06

中科院光電信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（No.OEIPO－201204）資助。

丁偉利（1979－），女，博士，副教授，研究方向?yàn)榧t外仿真，虛擬現(xiàn)實(shí)。E-mail：weiye51＠ysu.edu.cn

2013-07-01；

2013-08-06