船舶机舱建模与视景仿真体系研究

《船舶机舱建模与视景仿真体系研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、船舶机舱建模与视景仿真体系研究第2章多通道的船舶机舱视景仿真系统及其实现平台2.1系统的功能设计一套完整的船舶机舱视景仿真系统主要包含人机交互单元和三维展示单元。如图2-1所示，人机交互单元作为仿真系统的主要实现部分主要包含硬件输入设备和视景仿真软件，硬件输入设备包括各种实物盘台、控制机柜、鼠标键盘等，视景仿真软件主要包括虚拟人、虚拟的输入设备、数字仿真平台和虚拟的输出设备。这样，人机交互单元的几大主体之间的关系就成为设计整个系统主要功能的依据。操控制虚拟人在场景中运动，组成虚拟漫游系统，让操了解机舱布置；操操控各种硬件设备，模拟实船操作，即组成系统模拟器的培训功

2、能；各种硬件设备操作的技术参数进入仿真平台进行后台计算，其间要经过网络通信将各种数据进行传输；仿真平台计算后的输出参数驱动各种虚拟设备的运动，即构成了虚拟设备的运动仿真；虚拟人操作虚拟的输入设备，这种脱离操的设备操作即构成了机舱典型事件的模拟。.三维展示单元主要负责如何将仿真系统通过各种显示投影设备，逼真的展示出来，让操犹如身临其境。三维显示单元主要实现多通道的投影功能和显示器的显示功能，分别用于培训和系统设计。''综上所述，这个系统要完成的主要功能就清晰的展现出来，本文后半部分将详细介绍各部分的实现方法和技术方案。2.2系统实现的技术路线船舶机舱

3、视景仿真系统的目标是在一个三维场景中建立一个较为真实的可以交互的虚拟机舱，系统的设计流程如图2-2所示，主要包括现场原始数据的收集、三维模型的建立、系统功能的实现三大部分。为了保证用户的真正体验，虚拟机舱中的各种设备三维模型的建立，其尺寸大小、摆放坐标必须取材于真实环境，这就要求整个系统的设计初期必须做大量的现场数据测量和收集工作，能够收集到详细的设计图纸的严格按照其技术参数建立三维模型，不能收集到的尽量保持其原貌比例。建模软件我们选择Creator进行建模，输出.fit格式模型文件，如果用其他的软件设计，或者有其他格式的模型文件，需要转换成Creator能够识别

4、的格式。建模完成后以VisualC++作为幵发平台，借助Vega提供的API函数库对三维模型进行控制，并完成体统各项功能设计。各种虚拟设备状态参数采用SE2000仿真平台进行计算，并通过其自带的数据通讯的API函数将其参数输出到虚拟设备上进行显示，反映出操作设备的实际状态，来评估操作的合理性，获得和现实环境一样的真实感。2.3系统的硬件构成多通道的视景仿真系统的设计实现，首先考虑的是系统硬件的选择。选择何种硬件主要是由系统开发的目的决定的，即由场景的大小、场景模型的精细程度、最终的显示方式、交互功能的实现。本系统开发的是多通道的视景仿真系统，除了借助鼠标和键盘、盘

5、台、机柜进行人机交互，还需要一套完整的视景显示系统，将虚拟场景以合适的比例投影或者直接在计算机显示器上显示出来，提高操的现场感和沉浸感，另外为满足其功能，还需配备各种相关的辅助硬件设备，例如、打印机等。因此系统的主要硬件构成如图2-3所示，主要包含以下硬件：第2章多通道的船舶机舱视景仿真...................................62.1系统的功能设计..................................62.2系统实现的技术路线..................................72.3系统的硬件构成...

6、...............................82.4视景仿真系统的开发软件..................................9第3章船舶机舱模型数据库的优化与..................................153.1虚拟场景三维模型的..................................153.2三维模型数据库的优化..................................183.3舶机舱虚拟场景漫游的..................................313.4基于M

7、FC的VEGA程序..................................34第4章船舶机舱视景仿真关键技术..................................384.1多通道视景显示技术..................................384.2机舱设备的模拟仿真..................................47第5章结论与展望5.1论文工作总结本文较为全面的介绍了实现多通道的船舶机舱视景仿真系统的建立过程，并在仿真过程中进行大量三维建模，对提高基于VisualC++的视景仿真程序的实时性以及沉

8、浸感、人机