探索分布式虚拟环境在船舶导航中的应用

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1、大连海事大学硕士学位论文分布式虚拟环境在船舶导航中的应用姓名：刘清华申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：赵德鹏20040301摘要虚拟现实技术(VirtualReality,VR)及分布式虚拟环境(DistributedVirtualEnvironment，DVE)在航海领域的船舶设计、船舶性能分析、数字港建设以及用于船员训练的航行模拟器等应用中已经起到了十分重要的作用。本文首先阐述了虚拟环境的研究现状及结合分布式通讯技术的分布式虚拟环境的基本概念及应用，并将分布式虚拟环境在船舶导航中的应用

2、作为本课题的主要研究内容，详述分布式虚拟环境导航系统的关键技术。本文主要应用DVE技术，在服务器端结合AIS中的船舶动态信息、船舶静态参数等构建分布式实时数据库，应用VR技术在服务器中构建具有高度临场感、细节逼真的三维船舶及港口场景文件，用户通过Internet下载到客户端IE浏览器中。本文应用VRML与Java的外部程序接13(ExternalAuthoringInterface，EAI)实时刷新三维场景，并提供三维场景中视点切换及漫游，应用Java技术中的JDBC数据库接口操作分布式实时数据库，实时获取

3、并显示船舶动态信息及各船舶的静态参数，同时提供在电子海图(ECDIS)中实时显示船舶位置信息。整个系统全部程序由VRML和Java编制，具有平台无关性和很好的可移植性。分布式虚拟环境导航系统兼顾文本信息的准确性、电子海图显示的直观性、三维模型显示的可视化，其应用前景非常广阔，可以应用于船舶航行中的导航、船舶状态及属性查询、网络分布式教学、遇难救助等多个方面。关键词：虚拟现实分布式虚拟环境船舶导航AbstractTheVirtualReality(VR)technologyandDistributedVirt

4、ualEnvironment(DVE)havevarietiesofapplicationsinthemaritimefield，suchasshipdesign，ship’Sperformanceanalysis，digitalharborandshiphandlingsimulatorforthecrewtraining，etc．InthisthesisI’11firstanalysisthecurrentstatesofVRresearchandthebasicconceptandapplicatio

5、nsofDVE，thendiscussthekeytechnologiesforapplyingDVEtoshipnavigationsystem．Thisthesisfirstlydesigneddistributedreal—timedatabaseusingthedynamicandstaticparameters’informationoftheships，then，constructedthreedimensionshipsandharbormodelfileswhichCanbedownload

6、edtotheclients’IEbrowsersthroughinteractbyemployingVRtechnology．WeappliedtheExternalAuthoringInterface(EAI)ofVRMLandJavatorefreshthethreedimensionsceneandchangetheviewpointsinthescene，andusedJDBCdatabaseinterfacetooperatethedataInthedistributedreal-timedat

7、abase，obtainedanddisplayedthed”amicinformationandstaticparametersinreal—time．ThesystemcanalsodisplayedthelocationoftheshipontheECDIS．ThewholesystemwasprogrammedbyVRMLandJavawhichmadeitpossibletotransplanttootherplatforms．Thedistributedenvironmentnavigation

8、systemcombinedthetextinfonnation，twodimensioninfomaationandthreedimensioninformationtogether,andcanbeusedintheshipnavigation，queryingoftheshipparametersandstatus，distributedteachingandthelifesavingintheemerge