船舶造水機系統(tǒng)仿真軟件的設計與研究
發(fā)布時間:2017-04-12 07:01
本文關鍵詞:船舶造水機系統(tǒng)仿真軟件的設計與研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著世界航運業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的船舶加入了遠洋運輸?shù)男辛。在遠洋運輸中為保證航行的安全性和效率,遠洋運輸船的品質和船員的素質至關重要。為此,國家將大量的人力物力投入到造船廠、航運公司、科研單位和船員的培訓方面。在船員培訓中,由于現(xiàn)實條件的局限性,很多學員無法接觸到實船上的設備,而輪機模擬器的出現(xiàn)正好彌補了這一不足,但模擬器畢竟只是停留在模擬階段,無法真正達到實船的效果。為此,將近年來發(fā)展迅速的虛擬現(xiàn)實技術應用在船舶領域,建立出逼真的虛擬機艙環(huán)境并實現(xiàn)二維軟件與三維虛擬環(huán)境的交互迫在眉睫。本課題是以船舶造水機系統(tǒng)為研究對象,實現(xiàn)船舶造水機系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實的方法如下:通過收集的實船資料建立比較準確的船舶造水機主要部件的數(shù)學模型;結合實驗室的全任務輪機模擬器項目,利用完全面向對象的編程語言C#在Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境中編程實現(xiàn)造水機系統(tǒng)的控制邏輯并將代碼封裝開發(fā)造水機系統(tǒng)二維模擬器軟件;接著使用三維建模軟件3ds Max建立造水機系統(tǒng)三維模型,結合實驗室的虛擬現(xiàn)實項目,利用虛擬現(xiàn)實軟件Unity3D開發(fā)船舶造水機系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實場景,基于UDP通訊協(xié)議實現(xiàn)二維模擬器和三維虛擬場景之間的交互,最終開發(fā)出船舶造水機系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實軟件。本課題成功開發(fā)了船舶造水機系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實軟件,基本實現(xiàn)了所設想的功能,完成的主要工作如下:建立了比較準確的造水機系統(tǒng)的數(shù)學模型和三維模型;開發(fā)了船舶造水機系統(tǒng)二維模擬器軟件和三維虛擬現(xiàn)實軟件;基本實現(xiàn)了二維模擬器軟件和三維虛擬場景間的交互。本研究課題具有一定的實用性和創(chuàng)新性,對學員培訓、虛擬現(xiàn)實技術在該領域的應用具有一定指導和借鑒意義。
【關鍵詞】:造水機 輪機模擬器 虛擬現(xiàn)實 Unity3D
【學位授予單位】:大連海事大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U664.59
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-14
- 1.1 選題的背景和意義10-11
- 1.1.1 虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展前景10
- 1.1.2 船舶輪機模擬器概述10-11
- 1.1.3 課題研究意義11
- 1.2 國內外的研究狀況11-13
- 1.2.1 虛擬現(xiàn)實技術的國內外研究狀況11-12
- 1.2.2 造水機系統(tǒng)仿真軟件的研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 課題主要內容13-14
- 第2章 船舶造水機系統(tǒng)的數(shù)學模型14-28
- 2.1 船舶造水機系統(tǒng)的介紹14-18
- 2.1.1 船舶造水機系統(tǒng)的組成14-17
- 2.1.2 船舶造水機系統(tǒng)的工作原理17-18
- 2.2 系統(tǒng)各部分的數(shù)學模型18-27
- 2.2.1 真空度的數(shù)學模型18-22
- 2.2.2 蒸發(fā)器的數(shù)學模型22-25
- 2.2.3 冷凝器的數(shù)學模型25-27
- 2.3 本章小結27-28
- 第3章 船舶造水機系統(tǒng)仿真軟件設計28-42
- 3.1 船舶造水機系統(tǒng)二維仿真軟件的設計28-33
- 3.1.1 開發(fā)工具28-29
- 3.1.2 二維仿真軟件設計29-31
- 3.1.3 二維仿真仿真軟件實現(xiàn)31-33
- 3.2 船舶造水機系統(tǒng)三維仿真建模33-41
- 3.2.1 3ds Max簡介33-35
- 3.2.2 模型的建立35-38
- 3.2.3 模型的渲染及優(yōu)化38-41
- 3.3 本章小結41-42
- 第4章 船舶造水機系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)42-60
- 4.1 虛擬現(xiàn)實軟件的選擇和介紹42-51
- 4.1.1 虛擬現(xiàn)實軟件的概述42-43
- 4.1.2 Unity3D軟件的介紹43-51
- 4.2 基于Unity3D的船舶造水機系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)51-56
- 4.2.1 造水機系統(tǒng)三維模型的導入51-52
- 4.2.2 場景模型的設置52-53
- 4.2.3 交互點動作的實現(xiàn)53-56
- 4.3 二維仿真軟件與三維場景的交互56-59
- 4.3.1 UDP通訊協(xié)議56-57
- 4.3.2 UDP實現(xiàn)交互57-58
- 4.3.3 交互的展示58-59
- 4.4 本章小結59-60
- 第5章 結論與展望60-61
- 參考文獻61-64
- 附錄A 船舶造水機系統(tǒng)主開關旋鈕交互點動作代碼64-66
- 附錄B 船舶造水機系統(tǒng)控制箱控制邏輯代碼66-69
- 致謝69-70
- 作者簡介70
【參考文獻】
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本文關鍵詞:船舶造水機系統(tǒng)仿真軟件的設計與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:300923
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