GRAPHIC SHADERS TESTING FOR USE IN ON BOARD VISUALISATION SYSTEM OF CIVIL AIRCRAFT

Issue number 3 from 24.01.2025

Программный комплекс современного гражданского самолета работает под управлением операционной системы реального времени (ОСРВ). Эта технология является критической с точки зрения безопасности и для использования должна быть сертифицирована. Неотъемлемой частью ОСРВ является графическая компонента. Существующие авиационные приложения применяют графические шейдеры, которые компилируются перед выполнением. Но компилятор шейдеров, написанный на языке C++, не может быть сертифицирован. Поэтому мы предложили подход, при котором компилятор не используется в бортовом программном обеспечении. Он компилирует шейдеры заранее, и в процессе работы они загружаются в виде двоичного программного объекта. Таким образом, сертификация компилятора шейдеров была заменена на тестирование программного объекта, создаваемого им. Нами был разработан программно-аппаратный комплекс, предназначенный для тестирования работы компилятора, независимый от конкретной целевой платформы. На основе анализа авиационных приложений был разработан набор тестов, позволяющий проверить корректность всех операций шейдеров, применяемых в приложениях гражданской авиации. Таким образом, мы нашли и успешно реализовали практичное решение проблемы невозможности сертификации компилятора шейдеров, что позволило включить шейдеры в сертифицированное программное обеспечение бортового оборудования гражданского самолета.

17 0

STUDY OF SURFACE REPRESENTATION METHODS BASED ON SIGNED DISTANCE FUNCTIONS

Issue number 3 from 24.01.2025

В работе проведено исследование методов рендеринга поверхностей на основе трассировки лучей для представлений на базе функций расстояний со знаком. В качестве основных объектов интереса были выбраны время работы алгоритма рендеринга, объем занимаемой памяти, точность представления поверхности, оцениваемая по рендеру с помощью метрики PSNR. Проанализировано 6 различных представлений и 4 алгоритма поиска пересечений. В качестве ускоряющей структуры во всех случаях использовалась иерархия ограничивающих объемов (BVH-деревья). Проведенное сравнение выявило перспективные представления и алгоритмы и показало, что функции расстояний в ряде случаев практически не уступают полигональным моделям по скорости, хотя при этом могут выигрывать по объему потребляемой памяти и представлять поверхность с хорошим уровнем точности.

14 0

SUPPORTING VECTOR TEXTURES IN A GPU PHOTOREALISTIC RENDERING SYSTEM

Issue number 3 from 17.09.2025

Изображения в векторном формате представлены в виде последовательности аналитических описаний геометрических объектов. Такой подход позволяет воспроизвести изображение в любом разрешении без потери качества. На текущий момент не существует готовых решений для использования векторных изображений в системах фотореалистичного рендеринга на GPU. В данной работе представлен подход к реализации такой поддержки, основанный на базовых методах – полей расстояний со знаком и растеризации. Анализ результатов показывает эффективность подхода на основе полей расстояний для различных векторных изображений. Однако, в отдельных случаях возможно появление артефактов, в этом случае предлагается использовать подход на основе растеризации.

12 0

Specifics of the Development of an On-Board Visualization System for Civil Aircrafts

Issue number 3 from 17.09.2025

Приборные панели современных самолетов создаются по концепции “стеклянной кабины”. Эта новая идеология интерфейса позволяет улучшить восприятие важной полетной информации за счет отображения ее на одном многофункциональном дисплее. В работе рассматриваются проблемы, возникающие при разработке сертифицируемой системы визуализации дисплея пилота, предназначенной для работы на гражданских воздушных судах под управлением российской операционной системы реального времени JetOS. В статье приведено несколько алгоритмических решений, позволяющих добиться приемлемой скорости визуализации. В частности, подробно описано решение проблемы жесткого расписания разделов операционной системы, благодаря которому удалось преодолеть деградацию скорости визуализации. Намечены пути дальнейших работ.

14 0