基于救助船舶模擬器的視景仿真研究.pdf

1、視景仿真是虛擬現(xiàn)實技術(shù)最重要的表現(xiàn)形式,是顯示技術(shù)等諸多高新技術(shù)的綜合運用。船舶操縱模擬器利用計算機圖形圖像技術(shù)模擬出逼真的三維海洋視景,使學(xué)員置身于具備與實船相同尺寸和航海儀表布局的仿真駕駛臺,通過響應(yīng)操作面板來模擬在一定情況下的船舶操縱,再配上一定的視景和音響效果,使學(xué)員獲得類似于實船操縱的經(jīng)歷,具有縮短試驗和研制周期,提高效率和節(jié)省經(jīng)費等優(yōu)點。目前隨著交通部對救助作業(yè)人員需求的增加,現(xiàn)有的普通船舶模擬器已無法滿足救助領(lǐng)域的研究需求

2、。因此,對新型模擬器中的視景仿真的研究就顯得愈發(fā)重要和迫切。
　　 本文以救助船舶模擬器為研究對象,針對模擬器視景模型的建立、波浪的實時動態(tài)仿真和視景的三維可視化等方面開展了深入的研究,主要研究內(nèi)容包括:
　　 基于Creator的幾何建模技術(shù)建立具有救助船舶視景特點的視景模型,包括救助船、道路、樹木、山地、橋梁及其他港口設(shè)施。所有數(shù)據(jù)模型通過DeepExploration軟件進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,以保證其模型信息的完整。

3、>　　 針對救助船舶模擬器對惡劣海況視景的要求,以波浪理論為基礎(chǔ),提出以Stokes波為波浪動態(tài)模擬的數(shù)學(xué)模型,其極限波浪作為惡劣海況下的海景的模型。由海浪譜確定的仿真參數(shù)應(yīng)用于Stokes波的仿真模型中,實現(xiàn)了滿足救助船所需要的惡劣海況天氣產(chǎn)生的極限波形波浪的實時動態(tài)仿真。
　　 在Virtools中運用實時圖形處理算法MIP、LOD、BSP、Instance等場景優(yōu)化技術(shù),對模型進行優(yōu)化處理,并且采用層次數(shù)據(jù)庫管理場景模型