一种新的生成航海模拟器视景地形数据库文件的方法

就航海模拟器视景系统中地形数据库的生成方法进行了阐述，在航海模拟器视景中引进了三维建模软件MultiGen Creator，并在实际研制系统中得到应用，大大提高了视景仿真的逼真度。     

船舶操纵模拟器中三维地形数据生成技术研究

就船舶操纵模拟器视景数据生成技术进行了讨论。在总结目前计算机成像技术在地形建模中的途径和方法的基础上，结合船舶操纵模拟器的工程需求，提出了船舶操纵模拟器中地形三维数据生成的方法。     

海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用.为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究.利用Google Earth 获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用GetScreen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制.试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制.     

基于虚拟现实的喷水推进动力装置协同仿真技术研究

针对喷水推进动力装置模拟器中数学模型与虚拟视景的协同仿真问题,首先根据船舶的动力装置建立了Matlab/Simulink仿真模型;以光栅图像法为基础改进地形建模方法,使用Creator分别对虚拟地形及船体进行建模;通过Visual C++平台对系统进行可视化程序设计,实现Vega Prime二次开发,完成了船舶运动虚拟视景仿真;基于C++平台实现Simulink模型的输出参数调用,最终实现船舶航行视景与动力装置仿真模型的协同仿真运行。系统能够直观反映在动力装置参数变化时船舶的运动状态,协同原理及方法对其进一步应用到实际动力装置模拟器中有借鉴意义。     

船舶操纵模拟器上海洋山港港区三维视景仿真

针对船舶操纵模拟中的三维视景仿真的特点,开展船舶操纵模拟器中关于上海洋山港港区三维视景仿真的研究。以Google Earth提供的电子地形图像为基础,经过等高线和矢量化方法的处理,生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),并利用Multigen Creator建立直观的上海洋山港港区三维地形模型,再利用Vega的三维视景渲染功能对其进行渲染和驱动。根据该方法建立的上海洋山港港区三维视景模型库在模型精细度、逼真度和实时运算等方面,都能满足船员实操练习所需的条件。     

主机控制台三维视景建模及起动控制仿真研究

基于Web3D虚拟轮机模拟器的研究与开发是仿真器研制的热点。主机控制台的三维视景建模及起动控制的交互仿真是这种新型轮机模拟器的重要组成部分。文章从建模工具的采用、三维控制台数学模型的建立、控制台动画效果的实现等方面分析主机控制台的构建过程;详细阐述了主机起动控制仿真过程的设计思路及人机交互的方式,全面分析建模与仿真过程的整体结构及实现方式,以达到远程、网络式的教学与培训之目的。     

基于VR技术的船舶航行视景分布式可视化分析系统

现有的视景分布式可视化分析系统能够分析出的内容较少,因此设计一种基于VR技术的船舶航行视景分布式可视化分析系统。系统采用多通道视景拓扑结构,在硬件中使用了多通道边缘融合控制器,能完成多幅图像的融合,提高虚拟现实沉浸度;在软件中分析了航行的仿真要素,着重分析了波浪和船舶航迹流的视景生成,利用插入多边形法完成地形的网格优化处理,再利用基于等高线的地形生成方法完成航行视景的全方位分析,构建四叉树结构提取模型的多层次细节,通过顶点之间的约束关系完成可视化轨迹分析。通过实验结果表明,设计系统的分析内容能够达到15条,验证了设计系统的有效性。     

航海模拟器配备立体视景系统的方法研究

为了进一步增强航海模拟器的环境真实感,提高船员培训及港航工程论证等相关研究的精确度,有必要为航海模拟器配备立体视景系统。通过总结立体显示系统的原理及方法,深入分析并比较了主动立体与被动立体显示系统、偏振光与INFITEC技术的优缺点,根据航海模拟器的自身特点,提出了一种基于普通微机和普通投影仪,利用INFITEC技术构建多通道被动立体显示系统的方法,并成功应用于航海模拟器的立体视景系统及集装箱吊卸CAVE仿真系统。此方法不但增强了立体视觉的效果,而且大大地降低了立体视景系统的成本,为普及配备立体视景系统的航海模拟器提供了一种解决方案。     

基于OpenGL的三维地形可视化技术与实现

介绍了OpenGL和三维地形的相关概念,详细说明了三维地形的制作以及可视化实现。利用建模技术建立了三维地形模型,在场景中使用光照、纹理映射技术,使图像具有较强真实感,并通过键盘,实现人机交互,实现了三维地形可视化。     

狭水道视景数据生成技术的研究

就船舶操纵模拟器开发中的狭水道视景数据生成技术进行了讨论，分析了狭水道视景数据设计的特点，提出了狭水道中地形，线物标等视眩数据的生成方法。     

基于WebGL和有限元的码头三维设计与计算仿真

在复杂的码头工程中,三维设计与有限元计算仿真不仅能够解决Autocad图纸表现力不足的问题,还能提高设计 效率,为结构分析和优化设计提供有力参考。针对码头平面设计难以与有限元计算衔接、三维有限元模型难以用于交流的 问题,将有限元与WebGL技术结合起来,开发出一套3D设计仿真一体化程序。该程序依托Autocad、Adina平台,从二维图 纸出发,能够半自动化地生成有限元计算文件,该文件可以直接提交运算,得到应力、温度等各项指标。计算结果经过进 一步处理能够在网络平台展示计算结果、实现界面交互。该套技术方案实现了3D设计、计算、展示的统一,成功地应用于 工程实例,取得了良好的效果。     

穿浪双体船型线绘制及三向光顺研究

针对穿浪双体船型线的特点,介绍了AutoCAD ActiveX技术及其内部对象的使用,详细阐述了在AutoCAD2004环境下,利用ActiveX技术进行穿浪双体船型线的自动绘制以及型线三向光顺的关键技术和过程.     

CATIA modeling method of ship hull with hull line as data input北大核心CSCD

[Objective]To simplify the ship modeling process and improve modeling efficiency, this paper proposes a method for rapidly implementing hull model creation based on hull line drawing.[Methods]Using the CATIA platform, this method adopts the component application architecture (CAA) development tool for secondary development. First, by reading the geometry elements and label information of the hull lines in a drawing, the transformation of the offset points from 2D to 3D is realized. On this basis, the creation of the hull lines, stern and bow is completed, and a 3D wireframe model obtained. Finally, the hull 3D modeling is completed in conjunction with the CATIA native surface creation command. The stability and reliability verification of the developed type value extraction and bow generation program is then carried out via application analysis.[Results]The results show that the compiled program can realize the automatic creation of offset points, transverse lines, waterlines, profile lines and other boundary lines except the top line of the wall, and the centerline and tangent lines created by the bow generator are easily modified and simple for users to operate. [Conclusions]The verification results show that the method of a creating hull model using "Generative Shape Design" and "Drafting" with the hull line drawing as the data input is stable, reliable and able to realize rapid hull modeling, giving it certain practical value. © The Author(s) 2022.     

万维网3D技术在轮机操纵模拟器中的应用探析

虚拟现实技术的一个重要应用就是工程训练,Web 3D技术是在互联网上实现的虚拟现实技术。将虚拟现实技术和万维网3D技术应用于轮机模拟器中,采用非沉浸式虚拟现实技术研制纯软件三维场景模拟器,具有较好的真实感,还可以节约投资和占地,降低培训成本,实现远程培训等优点,其性价比大大高于目前广泛使用的实物模拟器。论述了虚拟现实技术和仿真技术在新型轮机操纵模拟器的一般组成和性能特点,并分析其崭新的发展前景。     

船舶操纵模拟器中三维场景库的雷达图像模拟

现有船舶操纵模拟器中雷达图像的模拟多是基于二维海图,生成的图像和真雷达图像之间有一定的差距。根据雷达所在位置及扫描范围,基于三维场景库模拟雷达图像,实时访问场景库获取模型的相关信息。采用圆周扫描方式,以射线组模拟雷达电磁波的波束,并利用射线与三角形求交计算物标的回波位置,在计算回波强度时考虑了物标反射面自身因素的影响。经模拟得出了较好的雷达图像。     

利用CIVIL 3D进行海港工程疏浚设计方法研究

本文在南方某海港工程港池航道工程设计中引入BIM正向设计,利用CIVIL3D建立了地形曲面和地质曲面模型,建立采样线,对地形曲面、设计曲面、地质曲面进行采样;用断面法进行疏浚工程量计算,用程序自带网格施工图及其他软件等多种方法进行校核以验证计算准确性;通过材质定义,计算不同土类疏浚量并在断面图中表示;在设计完成后,按其自带的出图功能生成断面图组,批量对其表达形式、格式、显示内容进行统一调整,提高设计工作效率及准确性。可为类似工程引进BIM进行正向设计提供参考。     

基于视频的交互建模方法

基于图像的三维建模技术一直是计算机视觉领域的研究热点.目前的基于图像的建模方法多使用算法自动提取图像特征点,常常无法准确描述场景物体轮廓,针对此问题提出了一种基于视频的交互式建模方法.基于CAHV摄像机模型,在任意图像中手动选取关键特征点确定物体轮廓,并结合摄像机参数及部分自动提取的特征点信息计算深度,最后通过纹理映射技术获得三维模型.实验证明,该方法可以准确提取物体轮廓,建模结果真实感强,是一种有效的基于图像的建模方法.     

基于CATIA的船体参数化建模及稳性计算

基于CATIA的二次开发,提出了一种基于船舶AutoCAD型线图自动生成船舶三维实体模型和计算稳性的方法,该方法避免了大量的人工建模和计算时间。利用VB编程,基于型线图自动提取船体的三维点坐标,实现了船舶主船体线框模型、曲面模型和实体模型的快速自动生成,基于实体模型自动获取船体的BOM信息,并进行了船舶静水力和大倾角稳性的自动计算计算。最后,通过一个实船算例验证了该方法操作简单,计算迅速,较之传统计算方法结果更加精确可靠,具有较大的工程应用价值。     

不同视点重叠图像自动拼接算法

在大型船舶操纵模拟器视景的绘制中，需要大量的背景山脉等不同视点重叠图像的拼接工作，而已有的不同视点重叠图像的拼接算法大都需要估计相机参数和每个象素的深度等，要求有较多的源图像，且普遍存在计算量太大的缺点。由于海上实景拍摄难度大，这些借助于模型实现的拼合算法，对于船舶操纵模拟器中的视景并不适用，希望能直接从二维重叠图像进行匹配和拼接。但由于不同视点透视关系和景物遮挡关系的改变，给图像的匹配和拼接带来困难。本文根据船舶操纵模拟器对视景和背景实景图像拍摄的具体要求，依据三维成像几何理论，建议相邻重叠图像的成像几何模型。由此提出在一定条件下的不同视点重叠图像的基于同深景物面平行景物线对的匹配算法和图像拼接的平滑算法，最后给出计算机实验结果。