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。     

船舶甲板材料成型塑造的三维图像建模

为在建设船舶舱室的过程中,节省甲板成型塑造所需的建筑材料,设计船舶甲板材料成型塑造的三维图像模型。通过平面直角坐标变换的方式,构造高级曲面结构,完成三维图像建模的基本理论分析。在此基础上,获取关键的曲面点坐标,按照切线夹角的提取结果,计算得到最终的绘制比例缩放结果,完成船舶甲板材料成型塑造的三维图像建模处理。对比实验结果表明,与平面骨材建模法相比,三维图像建模法可在施工建设之前,准确掌握船舶舱室的具体布置情况,能够最大程度上节省甲板成型塑造所需的建筑材料。     

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。     

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。     

船舶碰撞过程船体表面动力学数值仿真

为保障船舶航运安全,研究船舶碰撞过程船体表面动力学数值仿真方法.考虑船舶的尺寸参数与材料性能参数,选取随动强化模型仿真船舶材料构建船舶有限元模型;设置碰撞速度、角度与位置,材料属性,接触力、摩擦力以及水流对船体的影响等参数,采用Ansys有限元软件内的显示动力学模块求解船舶碰撞过程船体表面动力学方程与能耗耗散方程.结果...     

船舶电力推进中的异步电机矢量控制研究

在船舶数学模型、螺旋桨模型、异步电机矢量控制模型的基础上,建立了船舶电力推进仿真系统.此仿真系统具有通用性,只要修改船体模型、螺旋桨模型和永磁同步电机矢量控制模型的参数,就可以对其他船舶电力推进系统进行仿真.     

船舶搁浅于刚性斜坡数值仿真的模型化技术

显式非线性有限元分析已逐渐成为研究船舶搁浅问题的重要方法,但其模型化技术是实现数值仿真的关键。本文将搁浅船处理为可变形结构,用弹塑性材料模拟并进行整船建模,斜坡处理为刚体,用刚性材料模拟,船舶与斜坡之间定义为主从接触,船艏定义为自接触。通过仿真计算,获得并讨论了搁浅过程中的船体运动情况、搁浅接触力曲线、能量转化及船舶损伤变形情况。算例表明本文的模型化技术可以用于船舶搁浅的仿真计算。     

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。     

船舶三维视觉图像模糊目标清晰处理仿真

为保证船舶目标的识别效果,需提高船舶图像目标的清晰度。因此,研究船舶三维视觉图像模糊目标清晰处理方法。该方法采用立体双目视觉在2个视点下观测同一个目标,依据2个观测面的模糊核路径和三维空间内的船舶运动路径相对应的原理,获取船舶模糊图像的三维信息;采用局部模糊探测方法,依据获取的三维信息分割模糊目标图像,并将分割结果输入残差聚集网络模型中,通过模型的处理获取清晰化高质量目标图像。测试结果显示,该方法清晰处理后的目标图像对比度、边缘强度以及图像方差3个指标的结果均在0.933以上,可有效完成图像模糊目标的清晰处理,获取清晰的目标结果。     

融合视觉信息的船舶舾装数字化三维辅助设计

研究融合视觉信息的船舶舾装数字化三维辅助设计,以改善模型设计效果。基于双目视觉原理获取船舶舾装设备目标多视角图像,在对其预处理的基础上采集三维空间数据,与舾装设备图纸、几何尺寸信息等作为依据,利用FORAN软件构建舾装设备参数化三维模型,并确定模型安装基准点。采用混合图元全自由度渲染法对船舶舾装数字化三维设计结果进行处理,提升模型整体设计效果。实验结果表明：该方法可获取舾装设备多视角图像,构建舾装设备三维模型并标注模型参数信息;实现船舶机舱底部区域舾装单元的布局,渲染后的舾装数字化三维设计色彩对比度强烈、饱和度好,视觉效果突出。     

浅析港口物流系统仿真可视化

对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题,分析了系统几何建模、运动学建模的方法,以及系统仿真模型参数的处理及实时交互控制的实现手段。在虚拟现实支撑软件基础上二次开发的系统实现了参数化的集装箱码头三维动态仿真过程。     

舰船破损进水过程的非线性横摇运动仿真

建立了大型舰船破损进水过程的横摇运动模型。该模型描述了破损进水运动和船舶横摇运动的耦合,并运用Runge-Kutta迭代方法对具有进水过程的横摇运动进行数值仿真,并探讨不同参数的影响,从而为舰船防沉抗沉提供理论依据。     

基于语音识别的船舶三维虚拟仿真平台研究

近年来,计算机技术不断发展成熟,计算机辅助技术在船舶工业的应用也越来越广泛。船舶三维虚拟仿真技术是指在计算机仿真平台中建立船舶的三维运动模型,通过输入一定的工况和载荷条件,对船舶模型进行动力学仿真试验,并在试验结果的基础上指导船舶的设计与制造。语音识别技术通过声音信号的分析和处理,使用语音指令实现远程控制,提高工作效率。本文系统介绍了语音识别技术的原理,将语音识别技术与船舶三维虚拟仿真平台相结合,改善了传统船舶仿真平台的工作效率,具有重要意义。     

基于虚拟现实的虚拟船厂构建方法和应用研究

本文利用虚拟现实技术,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。     

船舶结构模态计算及三维湿表面网格自动生成方法

远洋船舶已经成为世界经济贸易商品物流的主要载体,船舶结构不仅要满足静强度和刚度的要求,由于船舶在航运过程中可能会受到不同的激振力,船体结构还需要满足振动条件下的结构特性,防止船体结构由于振动作用产生疲劳破坏,也需要防止船体的激振频率与固有频率的共振现象。本文结合有限元计算方法对船舶结构在激振力下的模态特性进行了力学仿真。在建立有限元模型时,采用一种三维湿表面网格自动生成方法,提高了模态仿真的精度。     

基于Saber的船舶电力推进系统仿真

本文介绍了船舶电力推进系统的概况、仿真软件的选择以及仿真模型的建立,对船舶电力推进系统的仿真过程作出了详细的描述。     

船舶多联式制冷系统的动态建模与仿真

为实现船舶多联式制冷系统的动态仿真,以某集装箱船的制冷系统为研究对象,建立仿真模型。其中,压缩机和电子膨胀阀采用静态模型,冷凝器和蒸发器采用动态模型,同时基于流体网络法建立管网模型。通过Matlab软件进行仿真运算,并将仿真结果与实际参数进行对比分析。结果表明,模型的仿真数据与实际参数基本相符。因此,船舶多联式制冷系统的动态建模方法是合理、可行的。     

船舶多联式制冷系统的动态建模与仿真

为实现船舶多联式制冷系统的动态仿真,以某集装箱船的制冷系统为研究对象,建立仿真模型。其中,压缩机和电子膨胀阀采用静态模型,冷凝器和蒸发器采用动态模型,同时基于流体网络法建立管网模型。通过Matlab软件进行仿真运算,并将仿真结果与实际参数进行对比分析。结果表明：模型的仿真数据与实际参数基本相符。因此,船舶多联式制冷系统的动态建模方法合理、可行。     

船舶主汽轮机模块化建模方法及实验研究

将某船舶主汽轮机作为研究对象,充分考虑船舶汽轮机的结构特性,基于机理建模原理对船舶汽轮机进行模块划分。在MINIS仿真平台上搭建汽轮机的仿真模型,并对其进行稳态实验和动态实验,其中动态试验包含升速过程和减速过程。仿真结果表明,该模型具有较好的准确性,且动态趋势合理,与汽轮机的实际运行状态相符。     

VR技术在船舶舱室三维图像重建中的应用

为了实现对船舱舱室的三维视景重构,提出基于VR技术的舱室三维图像重建技术,采用锐化模板匹配动态增强技术和帧点扫描技术,实现对船舱室的三维立体图像扫描和特征提取,结合像素匹配模型和滤波抑制方法,实现三维图像的不规则点滤波和修正处理。通过光场边缘轮廓检测和模板分块融合匹配,结合VR视景重建技术,实现对舱室的三维图像重建。仿真结果表明,采用该方法进行舱室三维图像重建,有效解决舱物理结构复杂导致的结构不规则和空间表达能力不好的问题,具有很好的视景重构性能。