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基于救助船舶模拟器的视景仿真研究
| 论文题名： | 基于救助船舶模拟器的视景仿真研究 |
| 关键词： | 救助船舶模拟器;视景系统;Stokes波;海浪仿真;优化处理 |
| 摘要： | 视景仿真是虚拟现实技术最重要的表现形式,是显示技术等诸多高新技术的综合运用。船舶操纵模拟器利用计算机图形图像技术模拟出逼真的三维海洋视景,使学员置身于具备与实船相同尺寸和航海仪表布局的仿真驾驶台,通过响应操作面板来模拟在一定情况下的船舶操纵,再配上一定的视景和音响效果,使学员获得类似于实船操纵的经历,具有缩短试验和研制周期,提高效率和节省经费等优点。目前随着交通部对救助作业人员需求的增加,现有的普通船舶模拟器已无法满足救助领域的研究需求。因此,对新型模拟器中的视景仿真的研究就显得愈发重要和迫切。 本文以救助船舶模拟器为研究对象,针对模拟器视景模型的建立、波浪的实时动态仿真和视景的三维可视化等方面开展了深入的研究,主要研究内容包括: 基于Creator的几何建模技术建立具有救助船舶视景特点的视景模型,包括救助船、道路、树木、山地、桥梁及其他港口设施。所有数据模型通过DeepExploration软件进行数据转换,以保证其模型信息的完整。 针对救助船舶模拟器对恶劣海况视景的要求,以波浪理论为基础,提出以Stokes波为波浪动态模拟的数学模型,其极限波浪作为恶劣海况下的海景的模型。由海浪谱确定的仿真参数应用于Stokes波的仿真模型中,实现了满足救助船所需要的恶劣海况天气产生的极限波形波浪的实时动态仿真。 在Virtools中运用实时图形处理算法MIP、LOD、BSP、Instance等场景优化技术,对模型进行优化处理,并且采用层次数据库管理场景模型,并预留接口,便于系统的修改和扩充。 通过集成港口场景、视景优化及波浪算法,基于Virtools的模块化编程实现了大窑湾的视景系统仿真。 |
| 作者： | 王兴昭 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 熊伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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