船舶造水机系统仿真软件的设计与研究

发布时间：2017-04-12 07:01

  本文关键词：船舶造水机系统仿真软件的设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着世界航运业的快速发展,越来越多的船舶加入了远洋运输的行列。在远洋运输中为保证航行的安全性和效率,远洋运输船的品质和船员的素质至关重要。为此,国家将大量的人力物力投入到造船厂、航运公司、科研单位和船员的培训方面。在船员培训中,由于现实条件的局限性,很多学员无法接触到实船上的设备,而轮机模拟器的出现正好弥补了这一不足,但模拟器毕竟只是停留在模拟阶段,无法真正达到实船的效果。为此,将近年来发展迅速的虚拟现实技术应用在船舶领域,建立出逼真的虚拟机舱环境并实现二维软件与三维虚拟环境的交互迫在眉睫。本课题是以船舶造水机系统为研究对象,实现船舶造水机系统虚拟现实的方法如下：通过收集的实船资料建立比较准确的船舶造水机主要部件的数学模型；结合实验室的全任务轮机模拟器项目,利用完全面向对象的编程语言C#在Visual Studio 2010开发环境中编程实现造水机系统的控制逻辑并将代码封装开发造水机系统二维模拟器软件；接着使用三维建模软件3ds Max建立造水机系统三维模型,结合实验室的虚拟现实项目,利用虚拟现实软件Unity3D开发船舶造水机系统虚拟现实场景,基于UDP通讯协议实现二维模拟器和三维虚拟场景之间的交互,最终开发出船舶造水机系统的虚拟现实软件。本课题成功开发了船舶造水机系统的虚拟现实软件,基本实现了所设想的功能,完成的主要工作如下：建立了比较准确的造水机系统的数学模型和三维模型；开发了船舶造水机系统二维模拟器软件和三维虚拟现实软件；基本实现了二维模拟器软件和三维虚拟场景间的交互。本研究课题具有一定的实用性和创新性,对学员培训、虚拟现实技术在该领域的应用具有一定指导和借鉴意义。
【关键词】：造水机 轮机模拟器 虚拟现实 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】：2015
【分类号】：U664.59
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 选题的背景和意义10-11
• 1.1.1 虚拟现实技术的发展前景10
• 1.1.2 船舶轮机模拟器概述10-11
• 1.1.3 课题研究意义11
• 1.2 国内外的研究状况11-13
• 1.2.1 虚拟现实技术的国内外研究状况11-12
• 1.2.2 造水机系统仿真软件的研究现状12-13
• 1.3 课题主要内容13-14
• 第2章 船舶造水机系统的数学模型14-28
• 2.1 船舶造水机系统的介绍14-18
• 2.1.1 船舶造水机系统的组成14-17
• 2.1.2 船舶造水机系统的工作原理17-18
• 2.2 系统各部分的数学模型18-27
• 2.2.1 真空度的数学模型18-22
• 2.2.2 蒸发器的数学模型22-25
• 2.2.3 冷凝器的数学模型25-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 船舶造水机系统仿真软件设计28-42
• 3.1 船舶造水机系统二维仿真软件的设计28-33
• 3.1.1 开发工具28-29
• 3.1.2 二维仿真软件设计29-31
• 3.1.3 二维仿真仿真软件实现31-33
• 3.2 船舶造水机系统三维仿真建模33-41
• 3.2.1 3ds Max简介33-35
• 3.2.2 模型的建立35-38
• 3.2.3 模型的渲染及优化38-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第4章 船舶造水机系统虚拟现实的实现42-60
• 4.1 虚拟现实软件的选择和介绍42-51
• 4.1.1 虚拟现实软件的概述42-43
• 4.1.2 Unity3D软件的介绍43-51
• 4.2 基于Unity3D的船舶造水机系统虚拟现实的实现51-56
• 4.2.1 造水机系统三维模型的导入51-52
• 4.2.2 场景模型的设置52-53
• 4.2.3 交互点动作的实现53-56
• 4.3 二维仿真软件与三维场景的交互56-59
• 4.3.1 UDP通讯协议56-57
• 4.3.2 UDP实现交互57-58
• 4.3.3 交互的展示58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 结论与展望60-61
• 参考文献61-64
• 附录A 船舶造水机系统主开关旋钮交互点动作代码64-66
• 附录B 船舶造水机系统控制箱控制逻辑代码66-69
• 致谢69-70
• 作者简介70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：300923