虚拟现实技术在船舶交通流仿真中的应用研究.pdf

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/况导师┟㈣删㈣㈣.∥.&强:『’‘.独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑研究生┟
摘要快速发展的航运业给港口航道的通过能力、组织调度也提出了更高的要求,由此带来一系列的航道拓宽及加深等新的课题。航道的拓宽不仅涉及到航道工程方面的问题,同时也涉及到航道通过能力、船舶交通流的组织方式以及航道通航安全等方面的问题。因此,在研究船舶交通流模型和航道特征的基础上,合理的设计适合主航道特征的通过能力理论计算模式,并利用现代仿真技术进行航道通过能力的仿真显得非常的必要。在建模软件中,由公司开发的三维建模软件发的模型具有逼真度高、资源消耗少并能实时更新等优点,且能满足不同的实时交互应用程序设计。因此,本文选用腥#⒁船舶、港口建模为例对建模方法进行了说明。在建模过程中,首先探讨了利用卫星数据进行港口的地形建模,并使用算法进行地形转换,这样可以使模型具有逼真的河流、海域等地形特征。但是受限于获取的数据精度等问题,后期利用暗忍卣魇荻阅P徒行拚建立适合仿真的模型对象。其次,对虚拟现实仿真软件的仿真原理及方法进行了研究,结合港航道船舶交通流的特点,利用建立的船舶、港口的文件,以国内某港口为例进行了仿真。本文以峁┑腗为框架,充分结合与的优势,设计、开发了一个船舶交通仿真系统。在这个仿真系统里,实现了海洋、波浪、天空、浮云、光照等环境特效。在仿真时,通过对以上特效的有序组合、利用,可以实现船舶在不同能见度、不同海况下的航行仿真。同时,还可以对船船的初始位置、运动速度、运动轨迹及观察视角等进行调整,通过这些调整来实现对不同交通状况的仿真,体现出较好的人机交互性。本文最后结合船舶交通的特点,利用设计的仿真软件对港口交通进行了模拟。对于船舶交通模拟,以数值模拟和二维模拟的研究居多,本文探讨了用三维的方法对船舶交通进行模拟仿真,达到了较高的逼真度。在上述研究中发现,船舶交通三维虚拟现实仿真在交互性、实时性、逼真度、快速性等方面有着明显优势,可以为航道拓宽、港口建设等提供决策依据,还可以利用碰撞检测实现事故回放等。关键词:建模;三维仿真;船舶交通流;航道;港口
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录嘲节层次际酢目第滦髀邸研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.虚拟现实仿真技术的发展与现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..船舶交通流仿真的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第陆7椒ḿ叭砑9丶际酢仿真模型渲染⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。层次化结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第麓啊⒊【敖!船舶、建筑物等建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯建模方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.!场景建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..!第滦槟庀质捣抡嫦低晨7ⅰ总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.视景仿真开发软件介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.仿真配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⒒肪车忍匦А
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