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基于Multigen的船舶机舱虚拟漫游技术研究
| 论文题名： | 基于Multigen的船舶机舱虚拟漫游技术研究 |
| 关键词： | 虚拟现实技术;虚拟漫游系统;船舶机舱;视景仿真系统 |
| 摘要： | 虚拟现实技术(VR)是一种使用各种先进的计算机软硬件构建一个虚拟场景，来实现自然环境模拟和逼真的实时交互体验的先进技术。这是一种全新的三维人机交互环境，通过多种传感设备，用户可以根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟环境中的物体进行考察或操作，参与其中的事件，并沉浸于虚拟环境中。虚拟现实技术在旅游、建筑、城市规划、航空航天、设计制造、医疗、教育培训、娱乐等多方面有着广泛的应用。然而，虚拟现实技术在船舶领域应用相对较少。 本文正是在这种情况下，结合船舶机舱的具体情况，建立了虚拟机舱漫游系统，开发了具有虚拟现实特征的视景仿真系统，并实现了实时仿真及交互控制的功能。具体工作包括以下几个部分： 第一部分主要介绍了虚拟现实技术的特征、系统构成和关键技术，根据沉浸程度的不同，对虚拟现实系统进行分类，概述了虚拟漫游技术的含义，介绍了国内外研究动态以及研究的背景及意义。 第二部分主要介绍了船舶机舱虚拟漫游系统的框架的建立，主要讨论了虚拟漫游软硬件环境的构成，各种3D引擎的差异，最后完成了一个虚拟现实平台的具体搭建。 第三部分具体介绍了MultiGen Creator和Vega软件。对于Vega，首先介绍了Vega的构成情况，Vega的构成基础OpenGL Performer，以及Vega中三维图形渲染的基本理论，重点介绍了Vega类的层次结构以及基本类的情况，最后简单介绍了Vega特殊效果船舶机舱模块的一些情况。对于Multigen Creator，首先介绍MultiGen Creator的建模技术，主要讨论了MultiGen Creator的船舶机舱虚拟漫游系统构成，OpenFlight的结构以及OpenFlight API函数。 第四部分介绍了船舶机舱虚拟漫游的关键技术。主要讨论了基于图形建模和绘制、基于图像建模和绘制以及基于图形和图像的混合建模和绘制技术，各种场景优化技术，如可见性消隐技术、细节层次技术、场景分块技术、实例技术，最后介绍了碰撞检测技术，着重讨论了基于空间分解法和层次包围盒法的检测技术，提出了一种基于碰撞线段的碰撞检测方法。 第五部分用MultiGen Creator和Vega实现了船舶机舱虚拟漫游系统，主要介绍该系统的各个模块的创建过程，如自由视点的创建，模型的动态添加和删除、模型的操作、模型的动态创建和修改、虚拟人的创建。 第六部分介绍了下一步的工作方向。 |
| 作者： | 祝奎臣 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 胡以怀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海海事大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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