本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的船舶視景仿真系統(tǒng)研究與開發(fā)

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【摘要】：航海業(yè)的發(fā)展對一個國家的發(fā)展的發(fā)展有著重要的推動作用。地球上有百分之七十的面積被海水覆蓋。伴隨著全球貿(mào)易的飛速發(fā)展,對于我們這種超級大國來說海上防御力量的加強也顯得十分有意義。船舶作為貿(mào)易和海上防御的重要支柱,近年來對于船舶的研究也更加廣泛。隨著信息化可視技術(shù)和VR技術(shù)的的飛速發(fā)展,基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的船舶仿真系統(tǒng)成為當(dāng)前的熱點話題。從古代開始,人們就一直致力于船舶的研究工作。在船舶運動方面,生成了船舶質(zhì)點運動到二維運動再到三維運動的運動方程。在實際的研究工作中,常用到的是水池實驗法,就是把船舶的大小按照比例進行縮小后在水池中進行相關(guān)的研究。同樣的也可以通過在實驗室中利用船舶模型結(jié)合理論計算來設(shè)計并且分析船舶。以上常見的兩種辦法都存在著同樣的問題,就是研究經(jīng)費較高,對實驗場地要求苛刻。在傳統(tǒng)的船舶仿真試驗中,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在船舶仿真的應(yīng)用面還十分狹窄,大多是進行管路仿真、舵機艙仿真等半實物仿真以供學(xué)員學(xué)習(xí)使用。本文在分析了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上,選用了虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟件unity,進行了船舶視景仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)。其中包含了三個系統(tǒng):根據(jù)船舶姿態(tài)變化建立了船舶運動仿真系統(tǒng);艙室破損浸水仿真系統(tǒng);通過三維艙室模型建模實現(xiàn)了虛擬艙室的漫游系統(tǒng)。并且實現(xiàn)了實時仿真及交互控制功能。
【關(guān)鍵詞】：信息可視化技術(shù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 船舶運動 船舶仿真 船舶視景仿真系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.9;U661.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概要10-11
• 1.1.2 問題的提出和選題意義11
• 1.2 相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在船舶仿真中的應(yīng)用13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 船舶建模及運動仿真的實現(xiàn)15-29
• 2.1 船舶運動仿真系統(tǒng)簡介15
• 2.2 三維建�；A(chǔ)15-18
• 2.2.1 三維建模基本內(nèi)容15-16
• 2.2.2 實體建模需要注意的地方16
• 2.2.3 船體建模的實現(xiàn)16-18
• 2.3 船舶運動仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù)18-27
• 2.3.1 unity軟件簡介18-19
• 2.3.2 基于水效果、天空盒技術(shù)實現(xiàn)海洋、天空建模19-20
• 2.3.3 基于粒子系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)船舶尾跡20-22
• 2.3.4 音效處理技術(shù)22-24
• 2.3.5 基于C#語言實現(xiàn)船舶模型運動狀態(tài)的變化24
• 2.3.6 unity動態(tài)讀取外部數(shù)據(jù)技術(shù)24-25
• 2.3.7 船儀表模擬器的研究與開發(fā)25-27
• 2.4 船舶運動仿真系統(tǒng)在Unity中的實現(xiàn)27-29
• 第3章 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)29-42
• 3.1 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)簡介29-30
• 3.1.1 浸水仿真系統(tǒng)的概念29
• 3.1.2 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)方法29-30
• 3.2 虛擬艙室模型建立30-32
• 3.2.1 艙室三維模型的建立流程30
• 3.2.2 艙室三維模型的建立30-32
• 3.3 場景模型的優(yōu)化32-33
• 3.4 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)33-38
• 3.4.1 攝像機切換技術(shù)33-34
• 3.4.2 報警系統(tǒng)的實現(xiàn)34
• 3.4.3 unity著色器34-38
• 3.5 艙室破損浸水仿真場景的實現(xiàn)38-42
• 第4章 艙室漫游系統(tǒng)42-53
• 4.1 漫游系統(tǒng)簡介42-44
• 4.1.1 漫游系統(tǒng)的概念42-43
• 4.1.2 基于建模法的漫游技術(shù)43-44
• 4.2 船舶艙室漫游系統(tǒng)的設(shè)計分析44-45
• 4.2.1 艙室漫游系統(tǒng)需要實現(xiàn)的基本功能44-45
• 4.2.2 艙室漫游系統(tǒng)其他需求45
• 4.3 基于unity的艙室漫游關(guān)鍵技術(shù)45-50
• 4.3.1 碰撞檢測技術(shù)45-47
• 4.3.2 第一人稱控制器47-49
• 4.3.3 小地圖功能49-50
• 4.4 艙室場景漫游實現(xiàn)50-53
• 第5章 視景仿真系統(tǒng)開發(fā)53-66
• 5.1 視景仿真系統(tǒng)的交互界面設(shè)計53-55
• 5.1.1 系統(tǒng)主界面的設(shè)計53-54
• 5.1.2 系統(tǒng)二級主界面的設(shè)計54-55
• 5.2 視景仿真系統(tǒng)的優(yōu)化55-57
• 5.3 視景仿真系統(tǒng)的生成和運行57-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-69
• 致謝69

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