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。     

基于改进差分进化算法的船舶曲面分段车间调度

为有效提升船舶曲面分段车间的加工效率,解决已有算法存在的易陷入局部最优解和初始解质量低的问题,提出一种改进的差分进化算法,对曲面分段调度问题进行求解。以最小化完工时间和最小化班组间负荷差距为目标,建立该曲面分段调度问题的双目标数学模型,并采用改进的差分进化算法对该问题进行求解。该改进差分进化算法将全局搜索策略与局部搜索策略相结合,能提升初始解的质量,并加快收敛速度。使用某船厂的实际数据对该算法进行有效性验证,结果表明,该算法能有效求解船舶曲面分段调度问题,能更好地提升船舶曲面分段制造调度作业效率。     

虚拟海洋环境中的舰船运动的仿真

采用源汇法和STF切片法,计算了在不同浪向下舰船横向运动的水动力模型系数和波浪扰动力（矩）,并存入数据库。提出采用四阶龙格-库塔法求解舰船运动水动力模型的线性微分方程组,获得了舰船随时间变化的各自由度运动幅值。采用虚拟现实技术,创建了天空和海面波浪等三维海洋虚拟场景,实现了具有真实感的、随时间变化的三维舰船运动（横摇、艏摇、横荡）在该场景中的动态仿真。     

民航应急演练实训仿真系统设计与实现

民航应急演练成本高、资源消耗大、实施难,原有的实验教学多为视频观看和应急疏散演习,难以提高学生突发事件的应对和指挥能力。为此,通过应急演练实训流程分析,利用PHP Storm和Oracle,设计并实现了民航应急演练实训仿真系统。系统具有视频连(链)接、消息通告、问题处理、风险评估、统计分析、个人中心、系统管理七大功能,能够模拟突发事件情景,实训应急部门的应对流程和信息传递,可减少应急资源消耗、提高实训效率。     

面向综合性能评估的特种车辆虚拟试验应用系统设计与实现

基于虚拟样机建模技术和虚拟现实技术,开发了特种车辆虚拟试验应用系统。介绍了试验有效性评估理论,并利用本系统完成了特种车辆平顺性虚拟试验及试验数据评估。分析结果表明,与实车测试数据对比,虚拟试验结果满足工程使用的精度要求,该系统能够为特种车辆的综合性能评估提供一种研究手段。     

舰船虚拟设计与制造仿真

信息技术对造船业的渗透,使造船的方法、手段、过程和理念发生巨大的变化。本文介绍了舰船数字化、虚拟设计技术、建造仿真、舰船设计、制造和管理环节间信息／知识共享与集成问题等。     

基于ADAMS的齿轮减速器动力学仿真

基于三维造型设计软件Solidworks,构建了单级齿轮减速器的三维参数化模型,并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中,在ADAMS中建立减速器的虚拟样机模型,对此样机模型进行仿真,得到转速、轮齿啮合力等参数特性曲线,对其进行分析,为动态特性优化提供理论指导。     

基于CAXA的潜油电泵井下系统三维仿真动画的开发与应用

为了满足潜油电泵产品设计、宣传、培训、工程方案投标等的需要,运用CAXA实体设计软件制做了一套潜油电泵虚拟装配、动态模拟仿真、零部件结构展示动画,介绍了该套三维仿真动画制作的过程和方法.该套仿真动画全面演示了潜油电泵零部件结构特征、模拟了虚拟装配及运动过程,在潜油电泵产品的设计及宣传培训中得到了应用,取得了良好的效果.     

虚实结合情境下大型实操类课程教学模式的构建

为改进大型实操类课程的教学条件,需建立虚拟情景下的大型实操类课程网络平台。文章将线上平台的虚拟操作、学情管理功能与现场课的实操功能相结合设计一种混合式教学模式,该模式对教学环节进行管理,能够及时反馈学生学习任务达成度,并采用评价机制完善教学内容和模式,有助于提升实践类课程的教学质量,增强学生综合能力。