虚拟现实技术及其在航海仿真中的应用

介绍虚拟现实(VR)的基本概念和发展状况,以及它在航海仿真领域中的应用现状,提出在航海仿真中应用VR的原则,展望了VR在航海仿真中的应用前景。     

面向VR航海模拟器的虚拟手交互方法研究

为促进航海模拟器的发展,利用虚拟现实技术高沉浸感以及可交互性的特点构建虚拟现实航海模拟器,重点研究其人机交互问题。以HTC Vive、Leap Motion为硬件载体,通过Unity构建虚拟船舶操纵场景;采用层次包围盒树技术和立体模型堆积算法对虚拟驾驶台控件进行高效的碰撞检测;根据实际船舶操纵特点建立虚拟手操纵方法,并引入反向运动学算法对操纵过程中的虚拟手姿进行实时优化。仿真结果表明,采用改进后的碰撞检测算法运行帧率提高了23.1%,经反向运动学算法优化后手姿稳定性提高了50.8%,实现了高沉浸感与高真实感的船舶操纵,解决了传统虚拟现实仿真中人机交互真实感不足的问题。     

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、优化方法，基于Vega的海洋模块介绍了虚拟海洋、海洋特效的形成原理和方法。     

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。     

应用数字化虚拟仿真技术推动航海职业教育发展

近年来,受到国内外疫情及国际经济发展大环境影响,航运市场低迷,市场对海员的需求发生变化,海员实操水平和应急能力不足、综合素质降低等问题突显。随着现代虚拟仿真技术在多学科教育教学改革中的应用和普及,以产教融合推动产业升级,以科技驱动产业技术创新,以数字赋能教育高质量发展逐渐成为教育界共识。加快数字化虚拟仿真技术在航海职业教育中的应用,解决航海职业教育中出现的短板和现实问题,需要锚定数字化创新,坚持深度产教融合,为航海职业教育高质量发展打造生生不息的虚拟仿真创新池和生态链。     

基于虚拟现实技术构建的虚拟机舱漫游系统

结合虚拟机舱的建模特点,分析三维建模软件,提供选用SGI工作站大型建模软件Multi Gen作为构建船舶机舱虚拟场景软件,和选用虚拟现实开发软件Vega实现实时场景漫游的设计过程以及碰撞检测和交互控制,展望应用前景。     

虚拟现实技术舰船舱室空间场景语义标注算法

传统的舰船舱室空间场景语义标注算法的标注精度偏低。为此,在虚拟现实技术的支持下,设计一种新的舰船舱室空间场景语义标注算法。通过图像预处理去除舰船舱室空间图像中的噪声点和畸变,然后采用SURF方法对特征点检测和匹配,通过拼接并融合图像生成全景图。基于此,采用MRF语义标注算法查询图像像素特征,并估测与其近邻像素特征间的距离,再通过计算像素的似然估计得到舰船舱室的语义标注结果。实验结果表明,与传统的语义标注算法相比,采用本文算法后,每类别的语义标注精度至少提升5.24%,每像素的语义标注精度至少提升6.12%。由此可见,本文算法具有更高的语义标注精度。     

基于OSG的家具展示系统的设计与实现

OSG(OpenSceneGraph)是为高性能图形应用程序而设计一个可移植的、开放源代码的基于高层图形工具包,主要用于实时视景仿真、虚拟现实、图形特效、可视化计算等方面的研究。为了节省系统开发的周期和成本,采用OSG技术,开发了可人机交互的家具产品的虚拟展示系统。文中详细阐述了OSG相关技术及其在系统中的应用,实验结果证明展示系统集实时性与真实性于一体,能够充分满足用户的个性化需求。     

基于Vega的某装备虚拟维修系统技术研究

在虚拟现实技术的基础上,研究了基于Vega Prime实时视景仿真系统开发环境的某装备虚拟维修系统的总体框架,以及系统实时仿真应用程序设计、实体建模、仿真模型的驱动等关键技术,并在海军某型舰艇的减摇鳍装置的虚拟维修系统开发中应用,不仅能满足训练任务的需要,而且节约了经费,缩短了开发周期,具有非常重要的军事意义和广阔的应用前景。     

优化航海英语课堂教学探索

文章针对如何提高航海英语教学质量和优化课堂教学,提出了改变教学方法,激发学生参与课堂积极性和提高英语应用能力的对策。     

舰船虚拟维修训练系统场景开发的问题探讨

以舰船维修虚拟训练平台中的虚拟环境为研究对象，利用MultiGen Creator Pro建模软件工具，运用模块化建模思想，研究了虚拟环境中的主景建模、配景建模、模型简化和声音处理等模块，并对各个模块开发中的问题提出了有效的解决方案。     

高职院校航海类专业航海教育优化发展研究

本文分析了航海教育与船员培训在主管机关及其管理内容、业务内容、面向对象和目标等三方面的区别与联系,指出高职航海院校或航海专业在不同主管机关协同管理航海教育的体制机制、航海院校教师分类管理和分类评价、素质培养与船员培训技能的课程体系设置、航海教育培养目标多元化发展等四方面存在的问题,并针对存在的问题提出健全完善航海教育管理体制机制、优化设置航海院校专业课程体系、优化完善航海类专业招生与就业工作等改革措施。     

船舶机舱虚拟现实仿真系统

提出并实现基于虚拟现实技术的船舶轮机仿真系统.给出应用于船舶轮机仿真的虚拟立体视觉图象生成算法,研究了使用立体眼镜和立体头盔视觉设备的虚拟现实系统的实现.讨论了虚拟机舱漫游、虚拟船舶驾驶台和虚拟集控室等船舶仿真系统.     

舰船虚拟维修训练系统开发初探

针对舰船维修训练实际,提出了舰船虚拟维修训练的设想,并基于开放源代码虚拟现实开发平台VRJuggler,对舰船虚拟维修训练系统进行了开发研究,提出了虚拟维修训练系统的解决方案和应用实例。     

基于虚拟现实技术的舰船虚拟消防训练系统体系架构研究

在建筑式仿真系统中实装开展的船舶消防训练,其灾害模拟程度不高、训练效果不明显,因而很难更好地评估消防员的灾害处置能力并提供决策辅助。基于虚拟现实技术的舰船虚拟消防训练系统通过将环境、灾害、训练策略等模型化,较好地解决了灾害模拟逼真度、仿真训练实效性等问题,为火灾模拟、消防训练、决策和评估提供了可靠途径。本文介绍了虚拟现实技术在船舶消防训练中的应用,讨论了船舶虚拟消防训练系统的体系框架结构,并对系统的5个底层模型及其建立方法进行了研究和探讨。     

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。     

基于虚拟现实技术的海上区域作战平台研究

为满足海上区域的作战模拟需求,解决真实海上区域作战费用高、危险、受环境限制等问题,文章采用虚拟现实技术,提出了一种海上区域作战虚拟战场环境的研究框架,探讨了海上虚拟作战平台构建的关键技术和方法。     

船舶机舱虚拟场景三维模型的建立及优化

随着计算机技术、通信技术和传感器技术的飞速发展,可视化信息模型成为国内外的研究热点,其中,虚拟现实技术是一种全新的三维人机交互和仿真技术,在建筑、航空、船舶、医疗等领域有非常高的应用价值。船舶机舱是船舶动力系统的控制单元,也是船舶人机交互最频繁的单元,因此,研究船舶机舱的三维仿真模型,提升操作人员的工作水平,改善船舶操纵质量有重要意义。本文结合计算机图形学知识和Multigen Creator软件,完成了船舶机舱虚拟场景的三维建模及软、硬件开发。