航标船机舱视景仿真系统研究-轮机工程专业论文.docx

摘 要随着虚拟现实技术的发展和船舶行业的需要,虚拟现实技术已经开始广泛地应用于船舶领域。作为虚拟现实技术最为重要的表现方式之一,视景仿真系统已经成为了轮机培训系统和教学系统的重要组成部分。本文建立了一套航标船视景仿真系统,主要用于航标船轮机人员的教学和培训工作。由于本系统用户是特定人群,所以系统设计及开发除了满足传统虚拟现实系统的基本功能外,还补充了对航标船培训科目的实现。本文机舱模型参照重庆航道局现役航标船机舱,以1:1的比例创建,并采用了纹理建模、材质建模、灯光建模等技术,最终呈现在用户面前的虚拟航标船机舱与真实的航标船机舱几乎无异。经过本系统的培训,新船员上岗以后能够快速的掌握航标船机舱操作。此外,本系统还能与网络考试系统相结合,建立一个轮机人员的考核系统。本文的研究工作包括以下几部分:(1)了解虚拟现实技术的发展现状,并对视景仿真中涉及的重要理论基础如视景生成原理、场景漫游理论、碰撞检测算法、三维拾取原理等进行学习研究。(2)采集航标船机舱的影像资料和数据资料,参照采集的资料创建航标船机舱的模型数据库并生成机舱的虚拟场景。机舱的虚拟场景要逼近真实的航标船机舱。(3)构建航标船虚拟机舱仿真系统的总体框架,并进行程序开发。本文采用基于MFC的Vega应用程序结构。(4)设计并实现虚拟机舱漫游功能模块,可实现自动漫游及手动漫游两种功能。(5)设计并实现机舱虚拟操作功能模块。虚拟操作功能是本系统最重要的功能,为航标船轮机人员提供一个良好的虚拟操作、训练及评估平台。关键词:虚拟现实,视景仿真,机舱漫游,碰撞检测,虚拟操作IAbstractWiththedevelopmentofvirtualrealitytechnologyandthedemandofshipbuildingindustry,,,,thesystemnotonlyhasthebasicfunctionsofvirtualrealitysystem,,,materialmodelingandlightmodeling,,,thisvisualsimulationsystemcanusedformarineengineers’:Realizedthedevelopmentstatusofvirtualrealitytechnology,andlearnedtheimportanttheoreticalbasisofvisualsimulation,suchasthetheoryofscenegenerating,thetheoryofscenesroaming,,