油船货物操作高级培训3D仿真的研究
发布时间：2021-04-17 03:00
油化类船舶作为特种船舶之一,在运营中应特别注意安全,避免发生爆炸、人员中毒等恶性事故。而事故的发生与船员技能掌握的熟练程度密切相关,传统的实操培训主要通过教员讲解,学员实际操作并辅助以模拟器的方式进行,培训成本高,学员的接受程度也低,且传统的模拟器以二维形式的居多,缺乏沉浸感和真实感,因此研究三维模拟器就显得十分重要。本研究以一艘模拟船舶为参考,结合个人油化船上的工作经验,将建模技术和仿真技术应用到油船货物操作高级培训上,搭建出数学模型及3D实物模型并加以人机交互,设计出一套基本的模拟操作系统供学员考核。系统采用3ds Max作为建模软件,通过创建、修改和编辑模型,并加以灯光、贴图及材质使模型更加真实。对洗舱机、阀件和管路进行数学仿真,并导入Unreal Engine 4（UE4&虚幻4）中进行交互设计。先在UE4中创建地貌、设置物体碰撞、创建动画等基本交互设计;然后按照设计的原油洗舱操作流程,使用蓝图对操作流程的逻辑顺序进行编程;最后生成一套仿真的实操培训系统,可供学员进行练习和考核。本文在分析了虚拟现实技术在国内外的应用基础上,把油船货物操作高级培训与虚拟现实技术相结合,并...
【文章来源】：集美大学福建省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 选题的背景及意义
1.2 虚拟现实的发展状况
1.3 论文的内容
1.4 论文的意义
第2章 油船货物操作高级培训的基本内容
2.1 货油洗舱系统
2.1.1 货油泵
2.1.2 货物加温
2.1.3 货油管系
2.1.4 洗舱系统
2.1.5 原油洗舱流程
2.2 惰性气体系统
2.2.1 惰气系统的组成
2.2.2 惰气系统的启动和运行
2.2.3 惰气系统的流程
2.2.4 惰气系统的相关警报
2.3 货物的操作与管理
2.3.1 装货作业
2.3.2 卸货作业
2.4 压载水系统
2.5 本章小结
第3章 原油洗舱的3D建模
3.1 建模的工具选择
3.2 具体建模流程
3.2.1 三维模型的创建
3.2.2 修改对象的属性
3.2.3 修改对象的变换
3.2.4 创建复合模型
3.2.5 创建超级布尔运算
3.2.6 修改器堆栈的应用
3.2.7 可编辑对象
3.2.8 材质与贴图
3.2.9 环境与效果
3.3 惰气及洗舱系统的数学仿真
3.3.1 洗舱机的数学仿真
3.3.2 阀件的数学仿真
3.3.3 管路的数学仿真
3.3.4 洗舱泵的数学仿真
3.4 本章小结
第4章 原油洗舱的交互设计
4.1 地貌与材质
4.2 游戏角色的创建
4.3 模型的导入及碰撞的设置
4.4 导入人物模型
4.5 在UE4中用蓝图创建动画
4.6 UMG部分制作
4.7 本章小结
第5章 原油洗舱仿真实操培训的设计
5.1 建立登陆及结束页面
5.2 原油洗舱培训实操的流程
5.3 原油洗舱培训在UE4中的逻辑
5.3.1 惰气系统启动流程的逻辑判断
5.3.2 角色操作的实现
5.3.3 洗舱系统启动流程的蓝图
5.4 仿真实操培训系统的生成和运行
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于现代船舶轮机模拟器的技术应用思考[J]. 王雅涛. 现代制造技术与装备. 2017(04)
[2]海船船员考证网络在线平台软件的开发[J]. 王益斌,黄加亮. 中国航海. 2017(01)
[3]基于遗传算法优化的虚拟机舱协作智能评估[J]. 段尊雷,任光,曹辉,姚文龙. 哈尔滨工程大学学报. 2017(04)
[4]虚拟现实（VR）技术在船员合格证教学中的应用[J]. 孙健,王方金,李振宝,李博. 航海教育研究. 2017(01)
[5]基于STCW公约的海员教育与培训质量标准体系研究[J]. 黎泉,首智宇. 航海教育研究. 2017(01)
[6]中国航海类师资培训存在的问题与对策[J]. 于家根,高孝日,李伟峰,刘军坡,张戴晖. 航海教育研究. 2016(04)
[7]基于虚幻引擎的交互动画技术研究[J]. 张宏波. 现代装饰(理论). 2016(09)
[8]轮机模拟器实操培训的自动评分方法[J]. 郭慧茹,胡以怀. 航海教育研究. 2016(02)
[9]船舶机舱三维视景仿真系统的应用与发展[J]. 沈浩生,张均东,曹辉,冯景. 中国水运(下半月). 2016(06)
[10]轮机实操智能评估方法研究[J]. 李洪儒,徐轶群. 中国水运(下半月). 2016(05)
硕士论文
[1]基于互联网的轮机模拟协作训练系统研究[D]. 史兴晨.大连海事大学 2017
[2]基于虚拟现实技术的船舶视景仿真系统研究与开发[D]. 韦天任.大连海事大学 2016
[3]基于虚拟机舱实操智能评估系统的研究[D]. 张宁.大连海事大学 2016
[4]基于虚拟现实技术的油船安全操作与培训系统的研发[D]. 李智勇.集美大学 2015
[5]全压式LPG船液货操作系统仿真研究[D]. 黄晓华.大连海事大学 2014
[6]散装化学品船液货装卸系统仿真软件的研究[D]. 翁剑鸣.大连海事大学 2014
[7]基于Web的动漫素材共享平台的设计与实现[D]. 方超.厦门大学 2014
[8]VLCC船液货装卸系统的仿真关键技术研究[D]. 臧玉兵.大连海事大学 2013
[9]汽车虚拟动画与仿真评价[D]. 蒋婧.南京理工大学 2013
[10]基于数据挖掘的货油加温操作系统[D]. 张娟.大连海事大学 2012
本文编号：3142681
【文章来源】：集美大学福建省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 选题的背景及意义
1.2 虚拟现实的发展状况
1.3 论文的内容
1.4 论文的意义
第2章 油船货物操作高级培训的基本内容
2.1 货油洗舱系统
2.1.1 货油泵
2.1.2 货物加温
2.1.3 货油管系
2.1.4 洗舱系统
2.1.5 原油洗舱流程
2.2 惰性气体系统
2.2.1 惰气系统的组成
2.2.2 惰气系统的启动和运行
2.2.3 惰气系统的流程
2.2.4 惰气系统的相关警报
2.3 货物的操作与管理
2.3.1 装货作业
2.3.2 卸货作业
2.4 压载水系统
2.5 本章小结
第3章 原油洗舱的3D建模
3.1 建模的工具选择
3.2 具体建模流程
3.2.1 三维模型的创建
3.2.2 修改对象的属性
3.2.3 修改对象的变换
3.2.4 创建复合模型
3.2.5 创建超级布尔运算
3.2.6 修改器堆栈的应用
3.2.7 可编辑对象
3.2.8 材质与贴图
3.2.9 环境与效果
3.3 惰气及洗舱系统的数学仿真
3.3.1 洗舱机的数学仿真
3.3.2 阀件的数学仿真
3.3.3 管路的数学仿真
3.3.4 洗舱泵的数学仿真
3.4 本章小结
第4章 原油洗舱的交互设计
4.1 地貌与材质
4.2 游戏角色的创建
4.3 模型的导入及碰撞的设置
4.4 导入人物模型
4.5 在UE4中用蓝图创建动画
4.6 UMG部分制作
4.7 本章小结
第5章 原油洗舱仿真实操培训的设计
5.1 建立登陆及结束页面
5.2 原油洗舱培训实操的流程
5.3 原油洗舱培训在UE4中的逻辑
5.3.1 惰气系统启动流程的逻辑判断
5.3.2 角色操作的实现
5.3.3 洗舱系统启动流程的蓝图
5.4 仿真实操培训系统的生成和运行
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于现代船舶轮机模拟器的技术应用思考[J]. 王雅涛. 现代制造技术与装备. 2017(04)
[2]海船船员考证网络在线平台软件的开发[J]. 王益斌,黄加亮. 中国航海. 2017(01)
[3]基于遗传算法优化的虚拟机舱协作智能评估[J]. 段尊雷,任光,曹辉,姚文龙. 哈尔滨工程大学学报. 2017(04)
[4]虚拟现实（VR）技术在船员合格证教学中的应用[J]. 孙健,王方金,李振宝,李博. 航海教育研究. 2017(01)
[5]基于STCW公约的海员教育与培训质量标准体系研究[J]. 黎泉,首智宇. 航海教育研究. 2017(01)
[6]中国航海类师资培训存在的问题与对策[J]. 于家根,高孝日,李伟峰,刘军坡,张戴晖. 航海教育研究. 2016(04)
[7]基于虚幻引擎的交互动画技术研究[J]. 张宏波. 现代装饰(理论). 2016(09)
[8]轮机模拟器实操培训的自动评分方法[J]. 郭慧茹,胡以怀. 航海教育研究. 2016(02)
[9]船舶机舱三维视景仿真系统的应用与发展[J]. 沈浩生,张均东,曹辉,冯景. 中国水运(下半月). 2016(06)
[10]轮机实操智能评估方法研究[J]. 李洪儒,徐轶群. 中国水运(下半月). 2016(05)
硕士论文
[1]基于互联网的轮机模拟协作训练系统研究[D]. 史兴晨.大连海事大学 2017
[2]基于虚拟现实技术的船舶视景仿真系统研究与开发[D]. 韦天任.大连海事大学 2016
[3]基于虚拟机舱实操智能评估系统的研究[D]. 张宁.大连海事大学 2016
[4]基于虚拟现实技术的油船安全操作与培训系统的研发[D]. 李智勇.集美大学 2015
[5]全压式LPG船液货操作系统仿真研究[D]. 黄晓华.大连海事大学 2014
[6]散装化学品船液货装卸系统仿真软件的研究[D]. 翁剑鸣.大连海事大学 2014
[7]基于Web的动漫素材共享平台的设计与实现[D]. 方超.厦门大学 2014
[8]VLCC船液货装卸系统的仿真关键技术研究[D]. 臧玉兵.大连海事大学 2013
[9]汽车虚拟动画与仿真评价[D]. 蒋婧.南京理工大学 2013
[10]基于数据挖掘的货油加温操作系统[D]. 张娟.大连海事大学 2012
本文编号：3142681
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