船舶燃油净化系统虚拟现实的研究

发布时间：2017-10-18 21:43

  本文关键词：船舶燃油净化系统虚拟现实的研究

  更多相关文章： 燃油净化系统 轮机模拟器 虚拟现实 三维模型 Unity3D

【摘要】：经济一体化和贸易全球化的快速发展带动了世界范围内货物的广泛流通,更多的船舶加入到了远洋运输的行列,船舶向大型化、专业化和智能化方向发展的速度越来越快,同时船舶需要有更好的航运能力,因此要求船员具有更先进的理论知识和更熟练的动手操作能力。现有的船员培训模式和传统的轮机模拟器已经无法满足上述需求,在船员培训过程中受实际条件的限制,不能及时将船上使用的新型设备和新的管理技术教授给学员,使得学员的知识更新速度远远落后于实船需要,所以,对传统的轮机模拟器进行改进至关重要。将虚拟现实技术应用到传统轮机模拟器中正是改进的重要方式,并且已成为新一代轮机模拟器研究的发展趋势。本课题以大连海事大学研发的VLCC全任务轮机模拟器为基础,针对其燃油净化系统进行为特定设备开发出具有针对性的单任务轮机模拟器的可行性研究。本课题的创新在于将该单任务轮机模拟器分为两个部分。第一部分是根据实船的燃油净化系统建立独立的二维仿真系统,主要包括燃油净化系统的整体管路连接以及单台分油机的独立操作界面,同时该系统还包含故障设置及参数调整等功能。第二部分是建立燃油净化系统的虚拟现实系统,根据实船设备建立出逼真的燃油净化系统的三维模型,以Unity3D为开发工具进行虚拟场景的建立,同时进行设备模型的逻辑操作脚本代码编写,使其能够如同真实设备进行控制操作,另外还将二维系统原理图导入其中并添加二维控件,通过脚本代码的编写实现虚拟场景中二维控件和对应三维模型的同步操作。在完成第一部分操作练习的基础上再进行第二部分的练习,不仅可以对燃油净化系统的整体认识和操作能力有很大的进步,同时有利于反复进行有针对性的练习操作,为之后的全任务轮机模拟器的练习打下扎实基础。本课题在研究和设计上具有一定的实用性和创新性,对于虚拟现实技术在船舶领域的应用具有一定的指导和借鉴意义。
【关键词】：燃油净化系统 轮机模拟器 虚拟现实 三维模型 Unity3D
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U676.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景10-13
• 1.1.1 选题背景及意义10-11
• 1.1.2 轮机模拟器发展及现状11-12
• 1.1.3 虚拟现实技术简介12-13
• 1.2 课题研究介绍13-14
• 1.3 本文章节安排14-15
• 第2章 燃油净化系统与数学模型15-36
• 2.1 燃油净化系统概述16-23
• 2.1.1 燃油净化系统组成16-18
• 2.1.2 分油机概述18-23
• 2.2 净化系统数学模型23-36
• 2.2.1 加热器数学模型24-25
• 2.2.2 供油泵数学模型25-26
• 2.2.3 分油机分离过程动态数学模型26-28
• 2.2.4 油水分界面模型28-30
• 2.2.5 分油机转速模型30-32
• 2.2.6 分油机驱动电流模型32-36
• 第3章 二维仿真软件开发36-51
• 3.1 仿真软件设计36-42
• 3.1.1 系统界面设计36-38
• 3.1.2 控件开发38-42
• 3.2 软件功能实现42-51
• 3.2.1 界面布局与程序设计42-49
• 3.2.2 软件功能简介49-51
• 第4章 燃油净化系统三维建模51-58
• 4.1 三维模型建立51-53
• 4.2 三维模型优化53-58
• 第5章 燃油净化系统虚拟现实开发58-76
• 5.1 Unity3D简介58-60
• 5.2 虚拟现实关键技术60-66
• 5.2.1 第一人称角色控制60-63
• 5.2.2 碰撞检测63-65
• 5.2.3 交互设计65-66
• 5.3 虚拟现实系统开发和实现66-76
• 第6章 虚拟现实系统功能展示76-84
• 第7章 结论与展望84-85
• 参考文献85-88
• 致谢88-89
• 作者简介89

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本文编号：1057323