基于Vega的虚拟海洋场景视景仿真

虚拟海洋场景视景仿真是虚拟现实技术在船舶行业中的一个具体应用。以地理模型、建筑模型和植物模型为例，研究了虚拟海洋场景的构建和优化方法；基于Vega的海洋模块，介绍了虚拟海洋及海洋特效的形成原理和方法。     

基于多媒体技术的舰船轨迹虚拟重构技术

对舰船轨迹的虚拟重构主要包括了对舰船模型和舰船尾流的三维视景仿真重构,为了提高舰船轨迹虚拟重构的逼真度,在多媒体视觉下,提出一种基于Vega prime和Multigen Creator建模的舰船轨迹虚拟重构技术,对获取的舰船船体数据和尾流数据进行数据加载和信息编译,在虚拟场景中根据场景状态信息和渲染指令进行海洋场景、舰船模型和尾流气泡模型的绘制。采用不规则三角网分割方法实现分区域三维重构和图像处理,实现舰船轨迹虚拟重构优化。仿真结果表明,采用该方法进行舰船轨迹虚拟重构和视景仿真的逼真性较好,图像渲染能力较强,具有较好的视觉效果。     

三维虚拟海洋图像仿真在舰艇视觉中的应用

在计算机视觉环境下建立舰艇防御和攻击的虚拟场景的重点是对三维虚拟海洋图像的仿真实验,传统的三维虚拟海洋视景仿真中在操作进程和虚拟数据资源配置中采用单线程设计,无法实现并行处理,视景效果不好。提出一种基于海洋拓扑结构网孔分解的三维虚拟海洋仿真技术并应用在舰艇的被动防御视觉系统中。构建三维海洋环境下舰艇的视觉控制模型,在MPI的视景仿真渲染工具Vega Prime中进行海洋三维视景建模,采用海洋拓扑结构网孔分解算法进行三维虚拟海洋视景仿真方法改进,在舰艇防御视觉系统中实现舰艇防御三维视景仿真,实验结果表明,采用该方法进行视景仿真,三维虚拟海洋具有较好的实时视景仿真渲染效果,视点转换和视点控制流畅,提高了在三维海洋环境中实现舰艇视觉仿真的可观性和可靠性。     

机加工生产线设备虚拟仿真的实现

机加工设备模型仿真作为生产运行仿真场景搭建的基础环节而显得尤为重要。本文对机加工虚拟设备进行分类,并提出了虚拟模型静态和动态构建方法,主要针对加工中心和物流机器人的虚拟样机构建技术,以VRML语言为基础,讨论研究了虚拟样机建模的代码预处理、动态样机的构建、多级别虚拟传感器的建立和样机仿真度的处理。结果证明:为生产虚拟场景搭建和设备虚拟交互提供了良好参考。     

基于虚拟现实的船舶操纵控制系统设计

为了提高船舶操纵控制过程的性能参数评估场景再现能力,提出基于虚拟现实技术的船舶操纵控制系统设计方法。进行船舶操纵控制的3D几何模型建模,采用Multigen Creator技术生成3D虚拟海洋场景模型和船舶实体模型,在Vega Prime应用程序进行船舶操纵控制的视景仿真平台设计,对船舶操纵控制系统视景仿真模拟是建立在三维虚拟现实仿真软件基础上的,通过船舶操纵控制的三维姿态数据加载和程序控制,在视景仿真平台上对船舶操纵控制进行位置调整和参量优化配置,实现船舶操纵控制的虚拟视景开发和系统优化设计。仿真结果表明,本文设计的船舶操纵控制系统能在虚拟视景下实现精确的船舶操纵,视景的逼真度较高,参数控制精度较高。     

虚拟装配过程仿真技术研究

本文通过对现实装配过程进行分析,从装配环境搭建、模型的建立、装配动作的设定等方面探究虚拟仿真过程的要求,使装配工艺过程运用更多的交互技术,并提出了对虚拟场景中装配场景的设计方法和空间冲突问题的解决办法,实现了虚拟装配的仿真过程,使装配操作过程更加贴近实际情况。     

海洋油气平台常用装备虚拟调试系统设计与开发

以某海洋油气平台为载体,针对海洋油气平台上部模块调试时间长和结构复杂的特点,从调试作业中抽取典型场景,设计开发海洋油气平台常用装备虚拟调试系统,为提升海洋油气平台调试工作效率、缩短总建造周期提供支持。     

船舶机舱虚拟仿真系统的设计与实现

采用Multigen Creator、GL Studio和Vega Prime开发船舶机舱虚拟仿真系统.本文介绍了机舱三维建模、仪表仿真、虚拟场景驱动的设计思路和实现方法,讨论了运动建模、模型优化、仪表建模、Vega Prime加载GL Studio模型的关键技术,对各种类型的虚拟仿真系统开发具有普遍指导意义.     

虚拟海洋环境中的舰船运动的仿真

采用源汇法和STF切片法，计算了在不同浪向下舰船横向运动的水动力模型系数和波浪扰动力（矩），并存入数据库。提出采用四阶龙格-库塔法求解舰船运动水动力模型的线性微分方程组，获得了舰船随时间变化的各自由度运动幅值。采用虚拟现实技术，创建了天空和海面波浪等三维海洋虚拟场景，实现了具有真实感的、随时间变化的三维舰船运动（横摇、艏摇、横荡）在该场景中的动态仿真。     

虚拟海洋环境中的舰船运动的仿真

采用源汇法和STF切片法,计算了在不同浪向下舰船横向运动的水动力模型系数和波浪扰动力(矩),并存入数据库.提出采用四阶龙格-库塔法求解舰船运动水动力模型的线性微分方程组,获得了舰船随时间变化的各自由度运动幅值.采用虚拟现实技术,创建了天空和海面波浪等三维海洋虚拟场景,实现了具有真实感的、随时间变化的三维舰船运动(横摇、艏摇、横荡)在该场景中的动态仿真.     

港口工程大范围场景建模技术研究

虚拟现实技术在港口工程中已有较为广泛的应用,但大范围场景建模效率仍较低。基于遥感影像,对地形模型进行纹理映射,并对遥感影像上地物的特征进行分析与提取,利用程序化建模技术,可快速、精细地构建出港口工程大范围场景模型。     

基于OSG的海洋漫游场景开发

针对海上环境气候复杂,模拟困难等原因,本系统在基于OSG三维渲染引擎的基础上,借助OsgOcean场景实现了第一视角的海洋场景漫游,包括船舶模型的调换,天气变化,键盘事件响应来控制船舶运动。首先通过将OSG视景窗口嵌入MFC框架下,并在OSG核心类cOSG中响应海洋场景的生成;其次在模型节点中通过添加和移除节点,动态实现船舶模型的加载和转换,然后通过天空盒中阳光在海面产生的不同光照效果,利用着色器,渲染不同气候下海面的颜色;最后通过OSG三维渲染引擎中的粒子效果,将自定义粒子模块实时加载到场景中,用来模拟大自然中的雨、雪效果。     

浅谈居住区景观环境中的水景设计

通过对住区中水景设计重要性及水景分类的初步探讨,结合当代居住小区水景环境中存在的一些问题,重点探索了在居住区规划中水景的设计方法,包括水体的形成、水体与建筑的关系,以及创造亲水环境等问题。     

浅谈船舶载运集装箱危险货物的监督管理

随着货物运输的集装箱化,越来越多的危险货物以集装箱的形式交付海运,在便利运输的同时,也为船舶带来了新的安全隐患。本文重点探讨船舶载运危险货物集装箱的监督管理。     

船用回转式起货机视景仿真系统的研究

为模拟船用回转式起货机的操作使用,以虚拟现实技术三维建模软件Creator、实时视景驱动软件Vega及编辑软件VC++为平台,采用层次型三维数据结构,建立场景及吊车仿真模型,通过编程实现回转式起货机视景仿真系统的驱动.仿真结果表明系统具有较高的真实度,满足船用回转式起货机视景仿真的要求,能够达到模拟操作训练的目的.     

基于OpenGL的鱼雷弹道显示研究与实现

文章阐述了鱼雷弹道显示系统设计与实现，并创建了鱼雷的3D模型和仿真环境，构造了逼真的3D视景显示和3D立体声响，使弹道以形象、直观的形式表现在研究者面前，以方便科研人员对鱼雷弹道进行分析与研究。鱼雷弹道显示系统采用VisualC＋＋6．0＋3DSMaxq-OpenGL模拟鱼雷在海上的主要场景，给出了鱼雷运动状态的弹道轨迹，并在计算机上成功地完成了鱼雷运动的视景仿真。     

地效翼船实时视景仿真研究

介绍一种基于单台个人计算机和MATLAB软件的地效翼船实时视景仿真方法。利用基于对海浪的实时仿真计算的实时视景软件，和建立在“地效翼船＋自控系统”的数学模型基础上的地效翼船连续仿真数据计算软件，开展地效翼船在不同时间和不同飞行状态下地效翼船的实时仿真模拟演示。实时仿真演示表明：大、中型地效翼船的运动性能可以利用地效翼船实时视景仿真系统通过数字仿真手段予以展现。     

舰船损害管制训练场景生成研究

通过对舰船损害的特点以及其扩展过程的分析,对舰船损害管制训练成绩评估中的场景设置做了深入的研究,建立了既有利于成绩评估又有利于区分层次的场景设置模型及步骤方法,解决了考核中的题目设置问题,具有较强的可操作性。     

输入设备在Vega应用中的接入方法研究

Vega软件环境默认的输人设备为鼠标，以其控制实体或视点的运动不够形象直观，需要将特定的输人设备应用到视景仿真系统中。在分析了Vega结构和工作原理的基础上，通过设计自定义的运动模式以及创建管理输人设备的Vega类实例，将特定的输人设备接人到基于Vega的视景仿真应用中。结果表明，该方法操作简单灵活，感觉直观，有效地改善了仿真实验效果。