VR交互式三维虚拟船舶建模与仿真

为满足国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)海员培训、发证和值班标准国际公约(International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, STCW)2010年修正案提出的仿真训练需求,基于虚拟现实技术的三维虚拟船舶训练系统逐渐成为航海模拟器训练的有效扩展和补充。针对三维虚拟船舶开发过程中模型数量巨大和交互模型复用性差的问题,通过采用细节层次(Levels of Detail, LOD)模型构建三维虚拟船舶的几何模型,优化系统的真实感和实时性,实现虚拟船舶的三维场景漫游、碰撞检测和快速导航与瞬移,基于三维空间几何变换建立典型物体的交互模型。结果表明：开发的三维虚拟船舶训练系统真实感强,交互友好,已应用到航海仿真训练中,效果良好。     

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。     

基于语音识别的船舶航海模拟器设计与研究

随着船舶工业智能化、自动化程度而不断提高,基于虚拟场景的船舶航海模拟器成为一项研究热点。利用船舶航海模拟器可以提升船员的训练效果,降低培训成本和周期。本文将语音识别技术应用到船舶航海模拟器中,提升模拟器与受训人员的交互性,重点分析语音识别的关键技术,研究航海模拟器中语音交互系统的组成和语音信号特征提取等关键技术。     

基于Videotrace的新型船舶模拟器仿真研发

采用Videotrace和VRML语言开发新型船舶模拟器仿真系统.本文介绍了机舱三维建模、云服务器解析建模、虚拟场景的交互设计和仿真平台的关键技术实现,新型模拟器仿真系统具有良好的二次开发和交互扩展功能,对于复合型船员培训模式的探索提供了重要探索意义.     

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。     

基于网络虚拟平台的船舶机舱三维虚拟漫游和远程操纵系统

简要分析了网络虚拟现实技术在船舶机舱仿真系统中的应用,提出了船舶机舱虚拟现实仿真系统的总体设计和实现方法,并结合船舶机舱设备的具体情况,将系统模型和仿真软件包移植到支持虚拟可视化的网络平台,通过该网络虚拟平台,建立船舶机舱三维虚拟漫游系统,并实现实时仿真及交互控制功能.     

蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统设计

为了解决目前载人深潜器机械手操作人员的实物培训中存在的培训成本高且安全风险大等问题,基于虚拟现实技术设计一种用于操作人员虚拟训练的蛟龙号水下作业仿真系统。采用3ds Max构建蛟龙号的三维模型,利用Unity3D引擎进行蛟龙号机械手的操纵交互,通过三维几何变换模拟机械手的相关功能,实现了蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统。该仿真系统可运行于多个主流平台上,基本满足教学培训的需求。     

虚拟现实技术与3D动画在舰船动力试验平台的应用研究

虚拟现实技术与3D动画技术是计算机技术与传感器技术的发展产物,也是当前计算机与互联网领域的研究热点,已经成功在航空、船舶、医疗等领域应用。船舶的动力性能是重要的性能参数,为了提高船舶的设计水平,本文致力于开发一种虚拟的船舶动力试验平台,通过构建船舶三维模型,结合3DSMAX和VRP虚拟仿真平台,本文开发一种具有虚拟现实交互能力和3D动画演示能力的船舶动力试验平台。     

船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法

传统船舶推进监控系统终端显示界面普遍存在用户体验感较差的问题。基于此,优化船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法。结合虚拟现实技术进行虚拟终端显示界面设计,设计手势交互指令,利用训练好的分类器进行手势识别,通过手势实现人与船舶推进监控系统的非接触式交互。结果表明,所设计的船舶推进监控系统终端显示交互界面的体验感度量结果为良好,新的交互设计解决了传统显示界面交互设计存在的问题,可以让用户产生真实环境的感受和体验。     

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。     

基于三维虚拟船舶的驾驶员实操训练平台开发

针对STCW公约马尼拉修正案的实施和船舶驾驶员的实操培训,开发不受时间和地点限制的训练平台,运用人机交互技术设计并优化人机交互界面;运用三维建模技术建立船舶、港口、航标、小岛等三维模型;应用船舶操纵性分离建模理论,建立船舶运动6自由度数学模型;运用场景漫游技术、碰撞检测技术以及三维交互技术实现三维场景中漫游与交互;结合专家系统及智能评估技术,实时给出训练辅助信息及对训练效果的评判。在平台上可以完成船舶进出港操纵、船舶避碰、船舶甲板设备操作及保养等训练和考核。经测试表明,该平台可以满足公约及船公司对船舶驾驶员训练的需求。     

大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计

对大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计,提高海图视觉交互能力,提出基于多线程视觉调度的大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计方法。采用Mutigen Creator和Vega Prime建立船舶电子海图显示的视景仿真平台,采用三维立体的虚拟海洋场景设计方法,结合多线程视觉空间调度,实现大型船舶电子海图显示。测试得知,该方法进行对大型船舶电子海图显示界面视觉交互的视景增强性能较好,图像交互能力较强。     

基于三维虚拟仿真平台的船舶DPS系统实现

基于三维虚拟仿真技术和船舶动力定位系统控制原理,在Simulink图形化动态建模软件环境中构建DPS系统控制模型和数据文件,利用数据拟合处理技术输出可与虚拟仿真平台实现无缝链接的数据库文件,通过模型接口的嵌套对接直接驱动虚拟场景的三维模型,实现快速、准确、逼真的船舶动力定位系统三维虚拟仿真平台,为船舶建造前期论证工作提供了全新的技术手段和科学直观的论证视野。     

船舶机舱多通道视景虚拟仿真系统

船舶机舱多通道视景仿真系统采用多通道融合技术、边缘融合技术、几何校正技术等进行计算机成像和无缝拼接,以实现宽视角和反算控制算法进行投影图象的非线性几何拼接和校正.进而方便用户在三维场景中进行自由的访问和操作,交互拾取时能够提供高效便捷的三维拾取功能和支持用户更好的交互场景和高效的人机交互行为,并能利用虚拟仪表、虚拟指示...     

舰船电气设备虚拟维修系统的设计与实现

文章围绕舰船电气设备的维修训练和考核需求,规划设计虚拟维修系统的组成结构和软件模块,运行状态转换控制流程及数据通信交互模式,详细阐述了训练考核教控管理、三维模型显示交互、数学模型仿真计算等软件功能。利用Lab VIEW、3DMAX和Post Engineer软件联合开发,研制完成了舰船海水淡化装置虚拟维修系统,实现虚拟现实交互、运行特性仿真、实时数据通信和训练考核评估等性能。     

AR技术下船舶导航系统交互界面设计

为充分利用AR技术优势设计船舶导航系统交互界面,合理展示船舶航行环境以及航行路线,确保船舶航行安全,提出AR技术下船舶导航系统交互界面设计方法。合理设计船舶导航系统交互界面架构,有效采集与预处理船舶航行环境信息,利用AR技术构建船舶航行环境三维虚拟模型,经法线贴图,凸显模型表面的细小轮廓特征后,使用改进插值算法完成模型渲染,增强模型高光效果,提升船舶航行环境以及航行路线可视化效果。实验结果表明,应用该方法能够设计出效果较好的船舶导航系统交互界面,导航效果理想,可确保船舶安全稳定航行。     

基于虚拟现实的虚拟航海场景优化系统

船舶操作复杂程度的增加,对虚拟航海场景提出了更高的要求,常规虚拟航海场景设计系统存在着加载时间过长,显示效果较差的缺陷,无法满足现今船员训练的需求,提出基于虚拟现实的虚拟航海场景优化系统设计研究。设计系统硬件包括视景机优化单元、虚拟控制设备选取单元与虚拟现实装置电路结构优化单元;软件包括图像加速绘制模块、航海场景加载速度优化模块与航海场景显示效果优化模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了虚拟航海场景优化系统的运行。实验数据显示:应用设计系统后,缩短了场景加载时间,减小了场景文件大小,表明设计系统应用性能较好。     

船舶柴油机交互式虚拟现实仿真

以船用柴油机为研究对象,对轮机模拟器三维虚拟仿真软件进行开发,并以三维实体建模技术和虚拟现实技术为支撑,通过使用3ds Max软件完成对船用柴油机系统的三维建模,在虚拟现实平台Quest3D上制作三维场景,实现船舶柴油机交互式虚拟仿真。     

航海作业综合训练系统的建立及应用

针对当前海运院校在作业室进行航海作业中存在的问题,提出利用计算机功能模拟软件,结合船舶运动模型,虚拟海上航行环境,建立航海作业训练系统,实现航海综合作业的方法。     

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。