Gen III HMDS（ヘルメット・マウンテッド・ディスプレイ・システム） の視界とターゲット追尾を体験できるシミュレータープログラムです。
Pythonの標準ライブラリ（tkinter と math）のみを使用し、MVC（Model-View-Controller）に近いオブジェクト指向設計で綺麗に整理されています。
- 全体像とアーキテクチャの解説コードは役割ごとに5つのブロックに分かれています。
ブロッククラス名役割・機能1. 設定・定数HMDConfig画面サイズ、カラーパレット（HUDの緑、地上/空中ターゲットの色など）、描画倍率の管理 - データモデルTarget敵目標（戦車や航空機）の位置（Yaw/Pitch）、距離、移動速度などのデータ保持3. 数理演算AvionicsMathパイロットの頭部運動（Pitch/Roll/Yaw）に応じた 3D→2Dスクリーン投影座標変換
- 描画・ビューHMDRendererCanvasへの暗視ビジョン（NVG）、地平線（姿勢指示器）、照準・ターゲット枠の描画
- コントローラーHMDSimulatorAppGUI（スライダー）の構築、メインフレーム処理（約30FPSループ）の制御
注目すべきコア演算メカニズムこのシミュレーターの最も重要な部分は、パイロットが頭を動かしたときに 「目標がHMDの画面上のどこに見えるか」 を計算する数学的変換です（AvionicsMath.project_to_screen メソッド）。
2Dスクリーンへの投影手順相対角度の算出:目標の絶対角度からパイロットの頭の向きを引きます。$$\text{相対 Yaw} = \text{Target Yaw} - \text{Head Yaw}$$※normalize_angle で $-180^\circ \sim +180^\circ$ の範囲に正規化し、画面の不自然な飛びを防止。
ピクセル換算:DEG_TO_PX（1度あたり12px）を掛け合わせて距離に変換。Roll（傾き）回転の適用:パイロットが首をかしげた（Roll運動）場合、画面上の記号も回転させるため、2次元の回転行列を計算します。$$\begin{pmatrix} rx \ ry \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \cos(\theta) & -\sin(\theta) \ \sin(\theta) & \cos(\theta) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} x \ y \end{pmatrix}$$画面中心（Center Offset）の加算:計算された座標をCanvasの中心（cx, cy）を基準として配置。3. 実装されているHMDの表示機能描画を担当する HMDRenderer には、実際のHMDに倣ったグラフィック演出が備わっています。
NVG（暗視ビザー）機能:draw_nvg_background で緑色の円を重なるように描き、暗視双眼鏡を覗いたような視界とサイン波による山並み（地形）を描画します。
姿勢指示器（Pitch Ladder）:パイロットの頭のPitch（上下）とRoll（傾き）に合わせて傾く地平線およびピッチバー（$+20^\circ \sim -20^\circ$）を描きます。ターゲットトラッキングシンボル:[GND] 地上目標（TANK）: 赤色の正方形（□）で表示。
[AIR] 空中目標（AIRCRAFT）: 黄色のひし形（◇）で表示。自律移動（update_position）します。ロックオン判定: 照準中心（レティクル）から一定距離（60px以内）に空中目標が入ると、シアン色（水色）に変化し、LOCK の文字が点滅アニメーションします。
FOV（視野）外指示（Cueing Indicator）:目標が画面端の外に外れた場合、画面の端にマゼンタ色（ピンク）の丸を貼り付け（クランプ処理）、どこに敵がいるかインジケーターで指示します。4. プログラムの実行の流れHMDSimulatorApp がインスタンス化され、GUIウィンドウとピッチ/ロール/ヨー変更用スライダーを生成。初期ターゲット（戦車2機、航空機2機）が作成される。
_update_loop がスタート（root.after(33, ...) により約30FPSでタイマー実行）。毎フレームの処理:空中ターゲットの座標を更新（旋回）。Canvasを一度全消去（clear）。
暗視ビジョン、姿勢指示器、ターゲット（またはFOV外インジケーター）、照準レティクルを再描画。スライダーを動かすと、リアルタイムでパイロットの視点が変わり、それに応じて背景やターゲットのHUD記号がダイナミックに追従動作します。