虚拟现实技术在船体装配中的应用研究

发布时间：2017-11-01 02:32

  本文关键词：虚拟现实技术在船体装配中的应用研究

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【摘要】：虚拟现实技术是本世纪计算机领域最重要的研究方向,与互联网、多媒体技术并称为二十一世纪的三大关键技术，是数字化造船的重要技术支持之一，是未来先进造船技术的发展方向。目前，世界各国均在大力开展虚拟现实技术在造船业的研究和应用，我国也在该领域进行了积极的研究，并获得了一些研究成果。 船体装配是船舶建造中的重要部分，装配过程的好坏直接影响了船舶建造质量和效率。本文以船舶建造工艺学为基础，通过对船体装配方法的分析和研究，实现在船舶建造前利用计算机进行模拟船体装配的全过程并存入船体相应的工艺信息。本系统可以使用户不受限制的学习和观看，使用户对船舶整体结构和各构件信息有全面的了解；可以使设计者及时发现装配中的问题，避免现实装配过程中出现危险和缺陷，减少人力物力的浪费，大大缩短造船周期，提高造船效率。 本文将完成以下几方面的工作： 1）对国内外造船业现状、数字化造船及虚拟现实技术的研究概况进行分析和总结，阐述了本课题的研究目的和意义，提出了船体装配虚拟仿真系统的主要功能、总体设计和实现方法。 2）以12000DWT重吊船为仿真对象，结合3DS Max和Tribon建模软件建立该船体的三维实体模型。利用渲染技术、烘焙技术以及模型优化技术等对三维模型进行处理；通过对船体装配方法进行介绍和分析，完成船体装配过程动画。 3）将完成的船体模型及装配动画从3DS Max中导入到VRP仿真平台，在VRP仿真平台上编辑模型脚本函数控制船体装配过程；然后利用VRP-SDK实现Visual Studio C++与VRP虚拟场景结合，通过编程调用VRP脚本编辑器中的脚本函数，达到对虚拟装配实时交互控制的目的。 4）选用Access创建数据库，将建立的虚拟船体装配编码和船体信息存入数据库。通过VRP中的连接数据库功能实现三维模型与数据库中相应模型信息的链接，通过鼠标与键盘操作，，在漫游时调用查看船体工艺信息。
【关键词】：虚拟现实 数字化造船 船体装配 3DS Max VR-Platform
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U671.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 选题背景和意义9-10
• 1.1.1 选题背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 数字化造船研究概况10-11
• 1.3 虚拟现实技术及研究现状11-15
• 1.3.1 虚拟现实技术的概念12-13
• 1.3.2 虚拟现实技术的特征13-14
• 1.3.3 虚拟现实技术研究现状14-15
• 1.4 本文研究的主要内容及结构15-17
• 第2章 船体分段编码及数据库建设17-22
• 2.1 船体分段结构零件编码17-20
• 2.2 船体工艺信息数据库建设20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 船体三维实体模型的建立22-30
• 3.1 船体三维建模工具22-23
• 3.2 船体三维实体建模方法23-28
• 3.2.1 三维建模流程24-25
• 3.2.2 模型数据转换过程25-26
• 3.2.3 三维模型处理技术26-28
• 3.2.4 船体模型动画制作28
• 3.3 12000DWT 重吊船三维模型建立28-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 船体虚拟装配过程的设计30-35
• 4.1 船体装配过程30
• 4.2 船体分段装配方法30-32
• 4.3 船台装配过程方法32-33
• 4.4 12000DWT 重吊船船体虚拟装配过程33-34
• 4.5 本章小结34-35
• 第5章 船体装配过程虚拟仿真系统的建立35-47
• 5.1 虚拟仿真系统的功能35
• 5.2 虚拟仿真系统设计的总体思路35-36
• 5.3 虚拟仿真开发环境介绍36-38
• 5.4 船体虚拟装配仿真平台设计38-42
• 5.4.1 虚拟场景的处理38
• 5.4.2 仿真系统脚本设计38-40
• 5.4.3 虚拟环境中模型与数据库的连接40-42
• 5.5 VRP-SDK-VC 编程实现装配仿真过程交互42-46
• 5.5.1 Visual C++简介42
• 5.5.2 Visual C++虚拟仿真窗口的创建42
• 5.5.3 船体装配虚拟仿真系统界面设计42-44
• 5.5.4 船体装配虚拟仿真系统脚本控制44-46
• 5.6 本章小结46-47
• 第6章 总结与展望47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-51
• 附录51-53
• 附录 A51-52
• 附录 B52-53
• 在学期间发表的学术论文53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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2 卢志忠;邹勇;刘丹丹;;基于虚拟现实的潜艇虚拟装配系统[J];计算机仿真;2006年09期

3 潘玉平;万隆君;徐轶群;王永坚;;船舶柴油机虚拟拆装仿真[J];交通信息与安全;2012年02期

4 王健美;张旭;王勇;赵蕴华;;美国虚拟现实技术发展现状、政策及对我国的启示[J];科技管理研究;2010年14期

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7 张圣坤,谭家华,柳存根,程敬云;舰船虚拟设计与制造仿真[J];上海造船;2001年02期

8 程庆和 ,潘建辉 ,张荣;以数字化造船促进中国船舶工业跨越式发展[J];上海造船;2005年01期

9 王世利;刘建峰;金烨;孙嘉钧;;基于现代造船模式的船体零件编码研究和应用[J];上海造船;2006年04期

10 邱世广;武殿梁;范秀敏;胡勇;;基于船舶人机工程的虚拟人操作驱动建模仿真技术[J];上海交通大学学报;2012年09期

本文编号：1124896