基于Unity 3D的集装箱码头数字孪生系统设计

为了实现对自动化码头设备运行状态、堆场集装箱布局、码头作业计划等内容进行远程实时可视化监控和管理,基于Unity 3D软件,设计开发集装箱码头数字孪生系统。利用三维建模软件,构建1:1比例的港口起重机三维模型,并将模型导入Unity 3D软件中。利用上述模型和其他港区设备、环境模型,搭建1:1比例的集装箱码头虚拟三维场景;运用C#语言编写数据通信和设备驱动等程序,实现虚拟集装箱码头同步运行。经测试表明,该系统可以实时采集码头相关数据,并驱动虚拟集装箱码头中的设备模型同步运行,实现集装箱码头的数字孪生。     

基于HoloLens的船舶辅机拆装系统研究与实现

针对当前船舶辅机拆装实践中存在的不足和增强现实技术(Augmented Reality,AR)的优势,开发一套虚实结合的船舶辅机拆装系统。该系统基于可穿戴设备HoloLens及三维实时驱动引擎Unity3D,实现单人及多人协同的船舶辅机虚拟拆装。该研究还解决船舶辅机虚拟仿真模型的优化、人机交互、多人协同中访问冲突与实时场景同步等问题,使船舶辅机虚拟拆装更加智能、便利和贴近现实。测试结果表明,该系统的使用效果良好。     

基于HTC VIVE的船舶固定水灭火模拟训练系统

鉴于消防培训实操教学和训练比较困难,且成本较高,开发船舶固定水灭火模拟训练系统。运用三维建模技术建立消防泵、消防栓等固定水灭火设备模型,利用HTC VIVE头盔和Unity 3D引擎设计实现船舶虚拟场景的三维可视化与交互操作,利用贝塞尔曲线实现虚拟场景内学员的位置瞬移,通过碰撞检测实现学员对虚拟设备的操作,采用A*算法虚拟辅助船员进行路径规划。测试结果表明,该系统的沉浸感和交互性强,可用于消防培训。     

蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统设计

为了解决目前载人深潜器机械手操作人员的实物培训中存在的培训成本高且安全风险大等问题,基于虚拟现实技术设计一种用于操作人员虚拟训练的蛟龙号水下作业仿真系统。采用3ds Max构建蛟龙号的三维模型,利用Unity3D引擎进行蛟龙号机械手的操纵交互,通过三维几何变换模拟机械手的相关功能,实现了蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统。该仿真系统可运行于多个主流平台上,基本满足教学培训的需求。     

Unity3D虚拟现实技术在机舱资源管理模拟器开发中的应用

针对目前机舱资源管理训练平台在高逼真度和强交互性等方面存在的不足,提出一种基于Unity3D平台的远程可交互式机舱资源管理模拟器的实现方法。首先,基于3ds Max/Unity3D的虚拟现实技术,阐述机舱资源管理模拟器的总体设计方案;其次,介绍Unity3D程序的开发流程和关键技术;最后,在应用3ds Max对超大型油船机舱设备进行三维建模的基础上,对应用Unity3D工具包实现虚拟场景的动态交互技术进行研究,实现三维船舶模型数据与二维模型数据的整合、碰撞检测和三维机舱虚拟漫游等。采用实船数据对该模型器进行仿真应用,结果表明:所开发的系统能很好地满足机舱资源管理训练的各项指标要求,且实现效率较高。     

基于Unity3D的起重机结构组成与检测技术教学系统研究

针对传统起重机检测培训效率低、周期长、针对性差等问题,设计了一种起重机结构组成与检测技术教学系统。选取门式起重机为研究对象,基于Unity3D平台,采用三维建模软件Maya对起重机各金属机构及辅助装置进行仿真建模,结合Photoshop、碰撞检测、NGUI交互界面设计等关键技术,利用C#语言编程完成了资料库、装配训练、检测训练、用户测试4个功能模块的开发。实践表明,该系统具备良好的操作性与交互性,弥补了传统培训方式的不足,提高了培训效率与质量。     

一种虚实结合的船舶压缩空气操作训练系统设计

针对航运院校采用真实船舶动力设备系统操作训练存在占地面积大、成本高且缺少实船环境的缺点,本文以船舶压缩空气系统为例设计出一种虚实结实的动力设备操作训练系统,建立了压缩空气系统的三维实体模型和设备的数学模型,通过Unity3D实现了船舶压缩空气系统的场景漫游和虚拟操作功能,采用PLC控制技术实现了空压机组的控制功能,解决了PLC控制器与Unity3D之间数据交互问题,最终实现了通过实物控制箱控制虚拟的空压机组的目的。     

基于移动智能端增强现实技术的船舶辅机虚拟实验系统研究

为解决当前船舶辅机实时培训存在辅机设备体积庞大不易操作与实验空间有限等问题,随着增强现实技术(简称AR)的发展,文章介绍了1种基于AR的船舶辅机设备虚拟实验系统。该系统基于移动智能端及三维开发引擎Unity3D,实现在移动智能端对船舶辅机设备虚拟实验操作。该研究还解决了船舶辅机设备模型的优化、人机交互等问题,使得船舶辅机虚拟实验更加流畅,智能。研究结果表明,该实验系统的使用性很强,具有很好的适用与推广价值。     

基于Unity3D的自升式海洋平台虚拟现实系统

针对海洋工程装备领域石油平台操作培训、安全演训、客户体验等方面存在高风险、高成本等问题,以TAISUN200B自升式海洋平台为基础,采用Unity3D软件和交互式技术,开发了过程工艺模型+仿真控制+三维虚拟操作环境的多用途自升式海洋平台虚拟现实系统.该系统可实现平台漫游、模拟操作、故障处置及安全演练等功能,能够通过规范模型、配置脚本文件进行维护,且交互性好,三维动态能够呈现功能过程,有效降低了开发成本和工作量.     

基于虚拟现实的船舶辅机设备拆装训练系统

设计并实现了一个具有高度沉浸感和交互性良好的虚拟拆装训练系统.系统采用3ds Max构建船舶辅助设备三维模型,并对模型进行合理简化以提高系统运行速度及实时渲染质量.针对目前层次关系模型和关联关系模型的虚拟拆装系统中未考虑目标拆卸的问题,在原有层次关系模型的基础上引入跳跃拆卸路径的概念,对基于层次关系模型和关联关系模型的拆装结构模型进行了完善和优化.设计的虚拟拆装训练系统解决了基于现实的船舶辅机拆装训练成本费用高,受时间、场地限制的问题,具有推广应用价值.     

基于VR技术的虚拟拆装训练仿真软件设计——以IS50-32-125型离心泵为例

以IS50-32-125型离心泵为研究对象,以Rhino软件为建模工具,基于Unity引擎开发了虚拟拆装训练仿真软件,具备离心泵关键零部件的结构认知、自动拆装演示、手动拖拽装配等功能,为离心泵拆装训练提供了高效、新颖的解决方案。     

基于Unity3D模型的船舱室虚拟交互设计

船舱室设计的合理性与整艘船舶的运营质量和效率息息相关,因此为了能够更好地表现出设计师意图,提高设计合理性,基于Unity3D模型进行船舱室虚拟交互设计研究。利用Unity3D模型软件建立船舱室虚拟场景模型,通过手势识别的方式实现人与虚拟场景之间的交互。以船舶客舱设计为例,证明了所研究的虚拟交互设计的有效性和合理性。     

基于Unity3D的船舶电力推进系统虚拟仿真设计

以某电力推进科考船为母型,在分析电力推进结构和原理的基础上,提出基于Unity3D的虚拟仿真设计,并介绍系统设计过程中的关键技术.仿真结果表明:该设计能实现船舶电力推进系统虚拟场景的漫游控制、部件检查、人机交互等功能,其生成的可执行程序有助于电力推进系统的操作和培训.     

基于VR技术的多人协同船舶消防系统开发及应用

针对当前船舶消防培训的现状和不足,结合VR技术和网络通信技术,以Unity 3D为开发平台,基于典型船舶火灾处置流程,搭建多人协同船舶消防系统。借助VR设备捕捉人体运动数据,并将数据进行处理映射到虚拟角色的骨骼系统中,从而实现虚拟角色的动作跟随。以散货轮火灾为训练对象,借助三维建模技术,搭建消防训练虚拟火场环境,通过体感交互方式来对虚拟消防设备进行操作。通过网络通信技术搭建网络后台并开发客户端接口,实现多个客户端之间的交互数据同步,从而实现多个消防工位的协同消防演练。该系统能够提供一个安全的动态火灾训练环境,以实现提高学员的协同作战能力,降低船舶消防演习训练成本,提高学员训练效率的目的。实践表明,该系统的培训效果良好,可应用于消防培训。     

船体装配仿真实训系统的设计与开发

为达到用三维方式逼真模拟船体装配环境、设备及装配过程,基于Unity3D、3Dmax等大型开发软件,根据船体装配作业实际工作内容及操作过程和训练要求,分析船体装配仿真实训系统的内容,进行船体装配仿真实训系统的设计,通过该系统可以提高对装配人员的培训效率。     

基于Unity3d的码头三维可视化安卓应用

三维可视化是在三维设计中常用的设计技术,移动通信是工作生活中最方便快捷的技术。将三维可视化和移动通讯应用结合起来,在方案展示,协同设计,施工模拟等方面具有创新的意义。文章基于Unity3d开发平台,采用Revit作为三维模型设计工具,C#作为开发语言,完成了码头三维可视化系统在安卓上的开发研究。在实际研究过程中提出了基于移动平台的三维可视化流程与方法。     

基于Unity3D的船舶航迹三维显示系统

传统的船舶航迹三维显示系统存在数据处理速率低、三维显示精准度低的缺陷,为此提出基于Unity3D的船舶航迹三维显示系统。系统的核心部分是软件部分,所以主要对系统软件进行设计。根据系统的目的提出航迹三维显示系统的总体架构,将获取的船舶航迹参数进行处理得到ADS数据,然后对其进行颜色处理,并将处理后的数据存储为KML文件。采用Unity3D游戏引擎对三维显示背景进行搭建,通过数据信息子系统的建立与三维显示背景的搭建,实现船舶航迹三维显示系统的运行。实验结果显示,设计的船舶航迹三维显示系统的数据处理速率与显示精准度均比传统系统高出30%及20%,说明设计的船舶航迹三维显示系统具备极高的有效性。     

基于Quest 3D的LNG船虚拟训练系统开发

简要分析船舶模拟器在船员培训中的重要作用,介绍以Quest 3D为虚拟引擎设计LNG船舶模拟训练系统的开发流程和总体功能,并针对开发过程中存在的关键问题给出相应的对策。     

基于Unity3D的船舶分段仿真制造系统开发

为提高船舶制造效率，优化船舶分段制造工艺，基于Unity3D进行船舶分段仿真制造系统开发。结合开发目的和使用对象，论述系统的设计思路、虚拟仿真技术应用和使用方法，并分析系统应用效果，为船舶分段仿真制造工艺优化提供参考。     

损管监控三维演示系统研究

介绍一种损管监控三维演示系统的设计与实现.通过平台网数据服务器获取损管状态数据,并利用3 DSMAX软件建模,结合Unity3D动画引擎和粒子系统进行三维动态场景的模拟,系统演示效果良好.