基于EON的船舶机舱集控室仿真系统

发布时间：2017-05-15 19:16

  本文关键词：基于EON的船舶机舱集控室仿真系统，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着电子信息技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用,计算机仿真技术逐渐广泛应用于各个领域,轮机模拟器即是计算机仿真技术在航海领域的典型应用。集控室是船舶机舱区域的控制中心,设备密集,布置复杂,与机舱其他区域的各种连接接口繁多,因此,对集控室设备的熟练控制至关重要。传统轮机仿真系统中,机舱系统仅仅为虚拟现实漫游系统,数据交互性还不完善;人机交互不强;没有提供高效的压缩算法和细分技术,故产生的文件较大,不利于网络传输;船舶虚拟现实大多是物理的或是半物理(借助于实际硬件)的仿真系统,增加了系统开发的成本;系统缺乏面向对象思想的辅助,因而系统后期维护会存在问题。建立船舶机舱集控室虚拟现实仿真系统,是对于现有船舶轮机仿真器很有益的补充,可以使机舱操作人员结合控制系统传输的数据对机舱内各机构的运行情况有直观的、立体的、实时的掌握,提高机舱控制的准确性和安全性。本系统采用SolidWorks 2006开发三维模型,用VC 6.0环境下的EonX控件程序表现三维视景仿真虚拟环境,把虚拟现实技术和面向对象技术应用到船舶轮机模拟器中,完成了虚拟环境下船舶机舱集控室虚拟漫游和实时交互系统系统的开发,并在此基础之上强化系统的人机交互性。主要研究内容是:(1)三维模型的建立及优化,建立逼真的船舶机舱集控室虚拟场景;(2)实现集控室场景的实时漫游,实现自动漫游和可控漫游两种漫游方式,在漫游过程中实现不同漫游方式和不同观察者初始位置的切换:(3)实现对虚拟场景中主要部件的驱动,实现与轮机模拟器之问通信,实现虚拟机舱集控室与轮机模拟器之『自J的互操作。保持视景中虚拟集控室设备的状态与船舶轮机模拟器所模拟的相应设备的状态一致;并且可通过对虚拟机舱集控室中相关设备的控制,实现对轮机模拟器的操作。
【关键词】：机舱集控室 虚拟现实 EON 面向对象
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U664.82
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 虚拟现实技术综述12-14
• 1.2.1 虚拟现实技术概述12-13
• 1.2.2 虚拟现实中建模的特点及方法13-14
• 1.3 虚拟现实发展现状14-17
• 1.3.1 国外发展现状14-15
• 1.3.2 国内发展现状15-17
• 1.4 虚拟现实技术在船舶中的应用现状17-20
• 1.4.1 国外应用现状17-18
• 1.4.2 国内应用现状18-19
• 1.4.3 传统轮机仿真系统存在的问题19-20
• 1.5 研究目的和意义20-21
• 1.6 本课题研究的内容21-23
• 第二章 系统总体解决方案23-34
• 2.1 需求分析23
• 2.2 系统实现平台23-26
• 2.4 系统总流程26-29
• 2.5 面向对象的仿真系统29-32
• 2.5.1 变量名的约定29-31
• 2.5.2 OMT方法31-32
• 2.6 界面设计32-34
• 第三章 虚拟环境建模34-48
• 3.1 建模平台简介34-35
• 3.1.1 强大的数据转换接口34
• 3.1.2 高效的零件配置功能34-35
• 3.1.3 智能化的装配功能35
• 3.2 建模模式35-38
• 3.2.1 自下而上建模过程35-36
• 3.2.2 自上而下建模过程36-37
• 3.2.3 本系统采用的建模模式37-38
• 3.3 漫游场景模型的构建38-48
• 3.3.1 建模流程38-39
• 3.3.2 零件39-41
• 3.3.3 装配体41-43
• 3.3.4 材质贴图43-48
• 第四章 集控室三维虚拟漫游的实现48-67
• 4.1 模型驱动48-51
• 4.1.1 EON技术及特性48-50
• 4.1.2 EON的优势50-51
• 4.1.3 虚拟漫游实现步骤51
• 4.2 模型转换与匹配51-62
• 4.2.1 虚拟环境下三维模型的特点51-53
• 4.2.2 将3ds档案文件导入EON53-58
• 4.2.3 坐标系的定义58-60
• 4.2.4 视点变换60-62
• 4.3 在EON中进行场景的修改62-64
• 4.3.1 添加灯光62-63
• 4.3.2 设置渲染参数63-64
• 4.4 实时碰撞检测64-67
• 第五章 交互式虚拟现实仿真系统的实现67-91
• 5.1 引言67
• 5.2 三维可视化交互控制技术67-70
• 5.2.1 事件驱动与路由机制68-69
• 5.2.2 零配件的鼠标拾取移动69-70
• 5.3 仿真系统基本框架搭建70-72
• 5.4 MFC框架下的漫游72-79
• 5.4.1 使系统支持EonX控件72-75
• 5.4.2 在对话框容器中使用EonX控件75-77
• 5.4.3 在非对话框容器中使用Eonx控件77-79
• 5.5 EON与VC间交互的实现79-84
• 5.6 面向对象的二维表盘实现84-87
• 5.7 基于UDP协议的网络交互87-91
• 第六章 结论91-93
• 6.1 全文总结91
• 6.2 系统不足及后续工作展望91-93
• 参考文献93-98
• 附录98-113
• (1) 建模时部分中间装配体图98-102
• (2) 表盘类的关键代码102-107
• (3) 基于UDP的网络应用程序关键代码107-113
• ① 服务器端107-110
• ② 客户端110-113
• 攻读学位期间公开发表论文113-114
• 致谢114-115
• 研究生履历115

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈猛;冯寿鹏;杜亚晶;;基于EON的通信电台虚拟教学系统[J];兵工自动化;2011年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 王孟岩;工程领域中虚拟现实艺术理论研究与实践[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 陈定;基于XNA的船舶电站虚拟现实设计与研究[D];大连海事大学;2011年

3 戴亿政;桌面式虚拟环境中灵巧虚拟手的研究与实现[D];华南理工大学;2011年

4 于强;船舶主配电板的虚拟现实研究与设计[D];大连海事大学;2010年

5 王中强;船舶主发电机虚拟现实系统研究[D];大连海事大学;2010年

6 谢成芬;基于Virtools的交互式装配仿真系统的研究[D];北京交通大学;2010年

7 张元玮;基于VLCC船舶电站的虚拟现实设计与研究[D];大连海事大学;2012年

8 朱喜青;基于EON的机械基础虚拟实验室的研究与实现[D];华南理工大学;2012年

9 董庆丰;船舶机舱虚拟情景设计的研究[D];大连海事大学;2013年

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本文编号：368655