本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的船舶視景仿真系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)

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【摘要】：航海業(yè)的發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家的發(fā)展的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。地球上有百分之七十的面積被海水覆蓋。伴隨著全球貿(mào)易的飛速發(fā)展,對(duì)于我們這種超級(jí)大國(guó)來(lái)說(shuō)海上防御力量的加強(qiáng)也顯得十分有意義。船舶作為貿(mào)易和海上防御的重要支柱,近年來(lái)對(duì)于船舶的研究也更加廣泛。隨著信息化可視技術(shù)和VR技術(shù)的的飛速發(fā)展,基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的船舶仿真系統(tǒng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)話題。從古代開(kāi)始,人們就一直致力于船舶的研究工作。在船舶運(yùn)動(dòng)方面,生成了船舶質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到二維運(yùn)動(dòng)再到三維運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程。在實(shí)際的研究工作中,常用到的是水池實(shí)驗(yàn)法,就是把船舶的大小按照比例進(jìn)行縮小后在水池中進(jìn)行相關(guān)的研究。同樣的也可以通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室中利用船舶模型結(jié)合理論計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)并且分析船舶。以上常見(jiàn)的兩種辦法都存在著同樣的問(wèn)題,就是研究經(jīng)費(fèi)較高,對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地要求苛刻。在傳統(tǒng)的船舶仿真試驗(yàn)中,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在船舶仿真的應(yīng)用面還十分狹窄,大多是進(jìn)行管路仿真、舵機(jī)艙仿真等半實(shí)物仿真以供學(xué)員學(xué)習(xí)使用。本文在分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上,選用了虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)軟件unity,進(jìn)行了船舶視景仿真系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)。其中包含了三個(gè)系統(tǒng):根據(jù)船舶姿態(tài)變化建立了船舶運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng);艙室破損浸水仿真系統(tǒng);通過(guò)三維艙室模型建模實(shí)現(xiàn)了虛擬艙室的漫游系統(tǒng)。并且實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)仿真及交互控制功能。
【關(guān)鍵詞】：信息可視化技術(shù) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 船舶運(yùn)動(dòng) 船舶仿真 船舶視景仿真系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.9;U661.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概要10-11
• 1.1.2 問(wèn)題的提出和選題意義11
• 1.2 相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在船舶仿真中的應(yīng)用13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 船舶建模及運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)15-29
• 2.1 船舶運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介15
• 2.2 三維建�；A(chǔ)15-18
• 2.2.1 三維建�；緝�(nèi)容15-16
• 2.2.2 實(shí)體建模需要注意的地方16
• 2.2.3 船體建模的實(shí)現(xiàn)16-18
• 2.3 船舶運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù)18-27
• 2.3.1 unity軟件簡(jiǎn)介18-19
• 2.3.2 基于水效果、天空盒技術(shù)實(shí)現(xiàn)海洋、天空建模19-20
• 2.3.3 基于粒子系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)船舶尾跡20-22
• 2.3.4 音效處理技術(shù)22-24
• 2.3.5 基于C#語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)船舶模型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化24
• 2.3.6 unity動(dòng)態(tài)讀取外部數(shù)據(jù)技術(shù)24-25
• 2.3.7 船儀表模擬器的研究與開(kāi)發(fā)25-27
• 2.4 船舶運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)在Unity中的實(shí)現(xiàn)27-29
• 第3章 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)29-42
• 3.1 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介29-30
• 3.1.1 浸水仿真系統(tǒng)的概念29
• 3.1.2 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法29-30
• 3.2 虛擬艙室模型建立30-32
• 3.2.1 艙室三維模型的建立流程30
• 3.2.2 艙室三維模型的建立30-32
• 3.3 場(chǎng)景模型的優(yōu)化32-33
• 3.4 艙室破損浸水仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)33-38
• 3.4.1 攝像機(jī)切換技術(shù)33-34
• 3.4.2 報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)34
• 3.4.3 unity著色器34-38
• 3.5 艙室破損浸水仿真場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)38-42
• 第4章 艙室漫游系統(tǒng)42-53
• 4.1 漫游系統(tǒng)簡(jiǎn)介42-44
• 4.1.1 漫游系統(tǒng)的概念42-43
• 4.1.2 基于建模法的漫游技術(shù)43-44
• 4.2 船舶艙室漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析44-45
• 4.2.1 艙室漫游系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的基本功能44-45
• 4.2.2 艙室漫游系統(tǒng)其他需求45
• 4.3 基于unity的艙室漫游關(guān)鍵技術(shù)45-50
• 4.3.1 碰撞檢測(cè)技術(shù)45-47
• 4.3.2 第一人稱(chēng)控制器47-49
• 4.3.3 小地圖功能49-50
• 4.4 艙室場(chǎng)景漫游實(shí)現(xiàn)50-53
• 第5章 視景仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)53-66
• 5.1 視景仿真系統(tǒng)的交互界面設(shè)計(jì)53-55
• 5.1.1 系統(tǒng)主界面的設(shè)計(jì)53-54
• 5.1.2 系統(tǒng)二級(jí)主界面的設(shè)計(jì)54-55
• 5.2 視景仿真系統(tǒng)的優(yōu)化55-57
• 5.3 視景仿真系統(tǒng)的生成和運(yùn)行57-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 致謝69

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