基于虚拟现实技术的虚拟船厂构建方法和应用研究

利用虚拟现实技术,通过对船厂生产资源进行三维几何建模、纹理处理,建立了与实际船舶建造生产资源相对应的三维生产资源模型。再通过模型管理数据库对所建立的三维模型和纹理数据进行管理,在虚拟现实仿真平台中构建虚拟船厂,有效提升了船厂的管理水平。     

基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真

为提升船舶在复杂航行环境中的安全,提出基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真方法。该方法使用虚拟现实技术中的Vega Prime虚拟现实开发工具,依据海洋、船舶相关数据与图像,使用Crertor工具建立flt静态三维模型库,从该模型库内导出船舶三维模型所需数据后,使用Vega Prime虚拟现实开发工具的LynXPrime图形界面,对船舶航行复杂周围环境的水体、海浪等进行建模并进行纹理制作后,再通过实时驱动、视景仿真驱动以及仿真交互程序运行,实现船舶航行复杂周围环境图像三维仿真模型的交互。实验结果表明,该方法可有效对船舶航行复杂周围环境的洋流流向、流速、海水温度进行三维仿真。同时也可对船舶航行环境内其他船舶进行红外视景可视化,且应用效果较佳。     

基于虚拟现实的船舶三维图像重建方法

通过对船舶三维图像重建处理,提高船舶动态检测识别能力,提出基于虚拟现实的船舶三维图像重建方法。根据船舶图像的空间位置概率分布,构建船舶三维图像的分类子网特征图模型,采用虚拟现实的三维重组技术实现对船舶三维图像重建过程中的纹理渲染和实体建模。在船舶三维图模型的Face Tools中选择虚拟现实重构的面类型,通过颜色、透明度和光照效果的动态渲染实现对船舶三维图像重建。实验表明该方法对船舶三维图像重建的视觉表达能力较好,重建的精密度水平较高。     

基于VR技术的船厂分段堆场数字资产管理系统开发

以基于模型的企业（Model-Based Enterprise，MBE）为理论基础，采用虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）和数据库技术，结合国内某船厂的资产管理应用实例，在三维可视化环境中开发船厂分段堆场数字资产管理系统。该系统不仅可为管理者提供统一、高效的实时动态数据查询与决策依据管理平台，还能为覆盖船厂设计、建造及运营阶段的全生命周期的业务打下技术基础。     

破损舰船进坞过程虚拟仿真研究

利用虚拟现实技术,根据破损舰船状态信息建立三维模型,在进行浮态稳性调整后,生成船坞布墩方案,并采用虚拟仿真软件实现破损舰船虚拟进坞过程,为部队和船厂在战时快速、科学地制定安全可靠的进坞修理方案提供技术支持,对战时破损舰船的进坞修理提供了训练平台,解决了破损舰船进坞修理的快速性和安全性问题。     

基于Virtools的船舶电动锚机训练与故障诊断仿真系统的设计与实现

利用近景摄影和实物测量相结合方式获取目标物体数据,使用3DMax建模技术对实物目标进行三维建模,做好贴图、纹理和灯光后,构建具有高度真实感的三维模型;然后利用Virtools虚拟现实开发平台,设计了船舶电动锚机训练与故障诊断仿真系统,最后实现了虚拟操作与训练。     

基于Flexsim集装箱码头装卸系统的仿真

结合虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术,分析集装箱码头装卸系统虚拟环境的模型,利用三维离散事件仿真软件Flexsim建立集装箱码头装卸作业仿真模型,为生产管理者提供视觉上的决策支持,利用其核心机制——任务序列驱动设备模型,实现装卸作业过程的三维动态仿真。     

TRIBON M3在外舾装生产设计中的应用

外舾装生产设计在TRIBON M3型/板材部件库、标准件部件库和非标件数据库的不断扩充基础上,通过数据信息抽取的手段提取满足不同船厂要求的生产信息实现托盘化管理。介绍了某散货船生产项目的应用设施,完善三维模型数据库、抽取船厂生产信息和设绘制作与安装图,从而减轻外舾装专业设计人员的工作强度,提高图纸设计效率及质量。     

基于智能船厂的三维电子地图开发技术

研究基于智能船厂的三维电子地图开发技术，开发三维电子地图相关组件并实现地图瓦片化、动态加载、位置校准、地图缓存等功能，通过直观的地理实景模拟表现方式快速搭建智能船厂三维电子地图服务，为管理者提供设备、人员和中间产品等信息检索服务，有效提升船厂数字化、智能化、信息化程度，可为构建船厂资源管理和工装管理智能化提供技术支撑，进一步挖掘生产和管理环节潜力，推进船舶行业信息化建设。     

基于DELMIA的船舶建造流程仿真

为适应现代化造船模式,充分利用船厂本身的资源,提出了采用DELMIA／DPE进行工艺规划管理,和采用DELMIA／QUEST进行物流仿真的船舶建造流程仿真新方案。该方案最大化地弥补了传统生产计划编制方法的不足,从而改善船厂资源的利用率,提高船厂生产效率。     

基于条码的船板切割过程管理研究

针对船厂钢板切割管理过程中切割状态无法实时监控、生产调度缺乏科学依据等问题,借助条码技术,对切割过程的业务模型进行重新设计,在此基础上设计开发船板每日切割管理系统。船厂的实地应用效果验证该系统达到了切割作业科学管理、实时监控、资源优化及信息共享的效果。     

船舶生产设计工时管理分析及其信息化

设计工时管理是设计管理的重要工具,通过有效的设计工时管理,能缩短设计周期,为设计过程控制创造条件。研究了船舶生产设计环节的图纸工时的构成,并通过基准工时的确立而建立了工时体系模型,对实动工时和基准工时的关系进行了梳理,并通过编程使其收集和分析自动化。通过对某船厂某船型的设计实例进行了实施,证明该系统是有效实用的,最终达...     

基于Multigen-Vega的破损舰船虚拟进坞视景研究

文章针对破损舰船修理过程中的进坞问题,研究了其建模和实现技术,利用虚拟现实开发软件Multigen建立破损舰船模型和逼真三维地形模型,并重点就建立三维虚拟模型和实现实时控制的关键技术进行了研究。     

智慧船厂概念模型研究

针对智慧船厂的功能概念、智慧生产流程、智慧化进程等方面的研究不足,提出智慧船厂的系统性功能定义,并进行了详细的定义分解分析,建立了智慧船厂的生产流程模型和智慧化进程模型,通过案例分析,对功能定义、生产流程模型和智慧化进程概念模型的有效性进行了验证。     

基于层次分析法在船厂管加工车间生产绩效考核中的应用研究

随着船厂生产管理精益化的不断深入,有关船厂的员工绩效考核方法越来越受到关注。本文对船厂管加工车间作业人员的绩效考核方法进行了探讨,研究基于层次分析法对船厂管加工车间岗位人员进行绩效考核模型、指标体系构建,对各指标权重进行分析,设计出合理的绩效权重分配模型,使得船舶制造企业管加工车间绩效考核更加科学化、系统化、精细化。     

基于 Quest的某船厂生产流程仿真研究

以江苏某船厂生产的36 m拖船为依托,依据生产计划驱动仿真模型,运用仿真软件Delmia/Quest及其二次开发技术实现了多船并行的生产流程虚拟仿真,通过对仿真结果进行分析,确定厂区生产瓶颈,并提出两种解决方案,选取设备利用率、生产线的平衡以及产出能力3个系统评价指标对厂区设备资源进行合理配置改进,最终确定最优配置方案,消除了生产流程中存在的瓶颈环节,实现了降低风险与成本、最大化生产效率的目的,不仅为船厂制造和管理提供了一个虚拟的、用于验证最佳的制造流程协同开发环境,也为仿真技术在船舶制造业中的应用提供了有效实例。     

基于BOM的船体生产设计数据管理技术研究

产品物料清单(Bill of Material,BOM)包含制造企业的核心数据,是企业各应用系统集成的纽带;从造船厂BOM应用角度出发,对船体生产设计BOM结构进行研究。船体生产设计在整个船舶设计过程中占据着非常重要的地位,是舾装各专业建模的基础,会产生大量的图纸、三维模型及指令等数据,对这些数据进行统一管理是国内各大造船厂一直致力追求的目标。在分析当前国内船厂船体生产设计的基础上,应用面向对象的技术定义船体BOM物料项及物料项之间的关系,建立一个通用的船体BOM结构模型,研究从船体EBOM(Engineering BOM)到船体PBOM(Process BOM)的转换机制,结合国内某船厂实际运转情况,介绍船体BOM结构模型的运行示例。研究结果表明,基于BOM的船体生产设计数据管理技术有助于保证数据的完整性、正确性和一致性,提高产品的设计质量。     

基于车间单元的船舶建造系统仿真

从车间层面上展开船舶建造仿真建模技术的研究,将船舶制造这个复杂庞大的系统分解为更简单、更直接的车间生产仿真模型。通过eM-PLANT仿真建模工具,从设备层到生产线层到车间层自下而上逐层构建车间仿真模型,将生产工艺流程、场地与设备、人员配置、生产计划等船厂生产信息完整地映射在以车间为单元的仿真模型中。通过模拟仿真模型的运行所获取的可视性分析结果,为船厂生产管理者提供更加有效的管理参考资料。     

用于船舶损管决策的虚拟现实技术研究

随着科技的发展,不仅仅是通过合理的设计保证船舶的耐用性,更合理的方式是通过加强船舶的损管系统,准确地找到损伤,快速排除险情是保证船舶安全和人民生命安全的重要途径。本文通过研究现有的虚拟现实软件,鉴于Virtools的灵活性和可扩展性,选用此软件进行虚拟现实技术的研究。其次,利用Maya制作的船舶三维模型,并且赋予模型材质和为模型打灯光,最终将渲染完成的船舶模型导入Virtools建立虚拟现实环境中实现船舶损管训练。研究说明在虚拟现实环境中进行火灾损管的训练,能够极大地节省成本,降低实地风险,有效保护人员安全。     

基于Top-down建模机制的三维虚拟人快速建模方法

为满足虚拟现实领域对不同角色三维虚拟人大量定制与快速建模的需要,系统性梳理虚拟人建模技术的研究现状及不足,提出一种基于自顶向下(Top-down)建模机制的三维虚拟人快速建模方法。在顶层实现虚拟人模型层次结构框架设计的基础上,逐级向下实现虚拟人模块化表达与各模块控制参变量设计,建立虚拟人各模块的接口与映射约束关系,完成尺寸与纹理参变量的定义,并形成支持虚拟人Top-down快速建模实践操作的标准化流程。最后,以中国籍船长角色的定制建模为例,进行Top-down建模机制下的虚拟人快速建模应用验证。由建模过程的能效性以及建模结果的视觉效果分析可知,基于Top-down机制的三维虚拟人快速建模方法及标准化流程高效、可行,可为三维虚拟人几何建模与纹理建模的实现提供新的建模思路与理念。