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全回转起重船的实时运动仿真研究
| 论文题名： | 全回转起重船的实时运动仿真研究 |
| 关键词： | 海洋开发;工程建筑;起重船舶;可视化仿真 |
| 摘要： | 海洋资源的开发利用都必须以海洋工程设施为桥梁，起重船正是海洋工程设施建设所必不可少的工程船舶。起重船的作业过程是一个庞大复杂的系统工程，成本高，作业环境非常复杂，其安全可靠性是保证船舶装卸、海洋工程实施预定目的所面临的首要问题。本文针对这个问题，以Visual C++为开发环境，利用OpenGL三维图形库对全回转起重船的作业运动过程进行了实时动态的仿真。主要内容如下： 研究了三维模型的建模技术，对使用OpenGL直接建模与使用3DS Max建模软件建模再转化为OpenGL程序的方法进行比较。根据起重船船体和起重机不同的运动姿态，运用3DS Max建模然后分别以3DS和ASE格式导入OpenGL中，实现了起重船三维几何建模，并对各种方法的建模特点进行比较。 研究了OpenGL的环境光照，物体表面材质属性及纹理映射的方法，建立和渲染了整个全回转起重船作业的三维场景，使其三维环境贴近真实世界；研究了OpenGL各种矩阵算法和无耦合变换原理，实现了起重船实时仿真系统中起重船船体的横摇与纵摇运动及起重机吊臂的旋转运动。 研究了视频录制与图片捕捉的方法，建立了起重船运动仿真过程的记录功能和回放功能，包括静止图像的捕捉和视频AVI的录制，使得操作者①在预配载时根据作业任务通过比较仿真过程的记录，选择最佳的配载方案；②可以重复观察、分析、评估整个起重船的作业过程，避免作业过程可能存在的潜在危险，为起重船的安全高效作业提供技术支持和保障。 最后通过对实船的三维建模、两种典型载况的配载计算与仿真结果表明，该系统实现了预定的功能。仿真系统基本能动态显示整个起重船作业运动过程，有效反映出作业过程中各参数的变化规律，具有较高的工程实用意义。 |
| 作者： | 孙晋华 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 张明霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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