船舶运动的虚拟仿真技术研究

发布时间：2017-04-28 11:11

  本文关键词：船舶运动的虚拟仿真技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文结合船舶系统工程部科研项目研究,建立了一套基于MultiGen Creator/OpenGVS的船舶运动虚拟仿真系统。该系统综合采用了计算机仿真技术、虚拟现实技术、视景仿真技术等,使驾驶员具有驾驶船舶的真实感觉,并有较好的人-机交互性。本系统采用MMG法建立了船舶的四自由度数学模型,通过MultiGen Creator建立视景中的三维模型对象,由OpenGVS在Visual C++的开发环境下调入模型对象,加入船舶的动力学模型,最后形成一套船舶运动虚拟仿真系统。本文建立的船舶运动虚拟仿真系统可以帮助驾驶员提高训练水平,并降低各种费用。该系统具有不受时间、场地、环境的限制,可以用于试验研究和驾驶训练。
【关键词】：船舶 虚拟现实 运动仿真 MultiGen Creator OpenGVS
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U661.74
【目录】：

• 提要4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 引言7-8
• 1.2 课题研究的背景及意义8-9
• 1.3 虚拟现实的国内外研究现状9-12
• 1.3.1 国外现状9-11
• 1.3.2 国内现状11-12
• 1.4 虚拟现实技术综述12-15
• 1.4.1 虚拟现实技术概要12-13
• 1.4.2 虚拟现实中的建模方法13-14
• 1.4.3 虚拟现实建模的特点14-15
• 1.5 本论文的主要内容及结构体系15-16
• 第二章 船舶运动数学模型16-43
• 2.1 船舶运动方程的建立16-24
• 2.1.1 船舶运动概述16-20
• 2.1.2 运动坐标系的建立20-22
• 2.1.3 运动方程的建立22-24
• 2.2 裸船体上的流体动力及力矩计算模型24-28
• 2.2.1 惯性类流体动力及力矩模型24-26
• 2.2.2 粘性类流体动力及力矩模型26-28
• 2.3 船舶螺旋桨推力模型28-31
• 2.3.1 螺旋桨推力和转矩的计算28-30
• 2.3.2 主机特性30-31
• 2.4 船舶舵机模型31-33
• 2.4.1 舵上流体动力和舵机模型33
• 2.5 船舶横摇力矩计算模型33-35
• 2.5.1 船舶横摇受力模型34-35
• 2.6 波浪干扰力和力矩数学模型35-42
• 2.6.1 波浪干扰的坐标系统35-38
• 2.6.2 规则波的干扰力38-42
• 2.7 本章小结42-43
• 第三章 动力学仿真研究43-52
• 3.1 数学方程算法的介绍——龙格—库塔法43-46
• 3.2 计算实现过程46-47
• 3.3 仿真计算实例47-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 视景系统建模及关键技术52-70
• 4.1 基于MULTIGEN CREATOR 三维实体建模的关键技术52-58
• 4.1.1 细节层（LOD）技术54-55
• 4.1.2 仿真模型的渲染55-57
• 4.1.3 实例化对象的使用57
• 4.1.4 单元分割技术57-58
• 4.2 几何模型的创建过程58-64
• 4.2.1 照片纹理的拍摄59-60
• 4.2.2 照片纹理的处理60-62
• 4.2.3 建立模型62-63
• 4.2.4 纹理和模型之间的互动63-64
• 4.3 OPENGVS 简介64-68
• 4.3.1 OpenGVS 工具67-68
• 4.4 VISUAL C＋＋开发环境68-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第五章 视景系统的实现70-78
• 5.1 总体设计70-72
• 5.1.1 输入设备71-72
• 5.2 视景驱动程序的实现72-76
• 5.2.1 软件开发前的准备72
• 5.2.2 三维视景系统的设计72-75
• 5.2.3 程序设计和实现75-76
• 5.3 本章小结76-78
• 第六章 全文总结78-80
• 6.1 总结78-79
• 6.2 系统不足和后续工作展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 摘要85-88
• ABSTRACT88-90

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 于影;舰船航行纵向补给对接技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 宋团;虚拟现实技术在船舶交通流仿真中的应用研究[D];武汉理工大学;2011年

2 曹元璞;大型舰船运动视景仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 张晓棠;深潜救生艇作业过程虚拟控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 赵恩凤;基于HLA架构的舰船编队分布式仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

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本文编号：332716