平台供应船海上作业三维视景仿真设计与实现

发布时间：2020-06-11 18:57

【摘要】：海洋资源的勘探和开发不断向深水海域拓展,而传统的锚泊定位方法已经无法满足海上安全作业的要求,具有动力定位(Dynamic positioning,DP)技术的海洋工程船舶应用越来越广泛。动力定位模拟器是培养专业DP操作员的主要设备。三维视景仿真作为动力定位模拟器的重要组成部分,通过模拟各种海洋场景,为DP操作员培训提供可视化的效果。本文对动力定位模拟器中的三维视景仿真进行深入研究,探讨三维建模与渲染仿真,完成三维视景仿真的开发设计与效果显示,为研制动力定位模拟器做出积极的探索。本文的主要研究内容如下:(1)对动力定位模拟器及模拟器三维视景仿真的国内外研究现状进行阐述。根据视景仿真的特点,对平台供应船海上作业三维视景仿真进行需求分析与设计。完成三维建模、仿真渲染和开发环境方案的选择,设计本文三维视景仿真的框架和流程。(2)本文综合使用三维建模工具3ds MAX和Multigen Creator创建平台供应船与海洋平台实体模型,利用仿真平台Vega Prime创建海洋场景,从而完成仿真所需的三维实体和场景数据库的构建。(3)以Marine海洋模块和粒子系统为基础,研究海洋的可视化仿真。模拟晴、阴、雨、雪、雾等天气环境和艏浪、侧浪、艉浪等船舶航迹效果,同时研究观察者视点设置和海洋场景物体间的碰撞检测技术。(4)在(2)和(3)工作的基础上,设计仿真开发路线流程,构建仿真开发整体框架,建立基于Visual Studio和Vega Prime的视景仿真平台。完成Visual Studio下开发Vega Prime的控制台程序和Vega Prime的MFC框架程序。分析平台供应船海上作业的典型场景,实现了平台供应船海上作业三维视景仿真的开发设计与效果展示。最后,总结全文的工作内容,并提出进一步工作的研究思路和相关展望。
【图文】：

建以及驾驶台的优化[26]。武汉理工大学重点研究了多通道画面与场景边界融合而产生的缺陷问题。江苏科技大学VC++开发环境下实现海洋场景的模拟[27]。上海海事大学的视觉沉浸感和深度感[28]。大连海事大学已经投入使用的大幕的无缝拼接，是目前国内较先进的视景仿真系统，可以态。日本等发达国家对于动力定位模拟器的研究比国内的相的原因主要是仿真技术落后、缺乏核心开发软件以及相关术不足之处主要在于：引擎和模型优化、细化方面、视景的数学模型等，进一步研究如何使用高性能、新型引擎开9]。器可以划分为软件和硬件两大部分，，软件部分主要包含电和船舶运动数学模型等[30]，硬件主要包括具有较高分辨率套的各种航行仪器和仪表等。DP 操作员学习培训的动力示。

显卡 AMD Radeon R5 430 和 Intel(R) HD GCPU Intel(R)Core(TM)i5-6500CPU@3.内存 4.00GB视景仿真框架设计题研究具体可分为如下四个部分：模型数据搜集与处理、三维ime 配置和视景仿真程序设计。要搜集包括建模对象的尺寸大小、布局图像等数据信息。对获理，为接下来的三维实体、场景建模和仿真做准备。接着综合Creator 建模工具，构建平台供应船和海洋平台等实体模型，使模块构造海洋环境等场景，以形成三维实体和场景数据库。然后面工具，进行基本参数配置和环境应用设置，创建实例化对象以真程序驱动奠定基础。最后，利用 Vega Prime 2013 和 Visual 序设计。根据本文平台供应船海上作业三维视景仿真的具体特图 2-1 所示。
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U675.92

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本文编号：2708314