分布式船舶损管培训系统的设计与实现

论文摘要

分布式虚拟现实技术是在虚拟现实技术的基础上,引入分布式技术而发展起来的。分布式虚拟现实技术以其高沉浸性、可交互性以及低成本等优点,其应用范围越来越广泛。我国现有的船舶损管培训系统无法实现全方位、多角色的协同培训而缺陷凸显。因此,将分布式虚拟现实技术应用于该领域将有着极为重要的工程意义和研究意义。本文通过调研,发现在分布式领域中有两类常用的分布式结构,分别是集中式以及复制式结构,但是结合虚拟船舶损管培训系统的特点,以上两种方式并不能很好的解决问题,因此,在该两种分布式结构的基础上,通过对比两种方式的优缺点,本文设计并实现了复合方式的分布式结构。根据需求,整个系统分为导演台、主机舱以及前副机舱三个主要部分。因此,在复合方式的分布式结构中,系统中的导演台作为中心服务器,而前副机舱以及主机舱则充当分布式的复制服务器,复制服务器上复制了客户端所需的特定信息。另外,本文通过采用预测技术(DR技术)来处理分布式结构中通常会遇到的信息延时或者丢失问题。对于后端数据库,根据用户的需求,进行了对应的数据库表的设计,并采用多层数据库结构,将所有数据库表放在中心服务器上,而各客户端则结合自身的状况,将特定的数据库表复制到本地数据库,并通过网络进行同步。通过在本地局域网中部署以及运行测试,该系统解决了现有的船舶损管培训系统不能对受训人员进行全方位培训的缺陷,提高了虚拟培训技术的可用性,将受训群体由单一的个体训练转向群体的全方位的训练,使得培训技术能同时对受训人员的操作能力、指挥能力以及协调能力等进行全面的训练。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国外发展状况
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 分布式船舶损管培训系统的相关技术与开发环境
• 2.1 相关技术
• 2.1.1 虚拟现实技术
• 2.1.2 分布式虚拟现实技术
• 2.1.3 数据库技术
• 2.2 虚拟现实环境
• 2.2.1 虚拟现实工具的介绍——VIRTOOLS
• 2.2.2 虚拟现实工具——Quest3D
• 2.2.3 VIRTOOLS与Quest3D对比
• 2.3 本章小结
• 第三章 分布式船舶损管培训系统的设计
• 3.1 分布式船舶损管培训系统需求
• 3.2 分布式船舶损管培训系统结构设计
• 3.2.1 分布式结构设计
• 3.2.2 分布式实现方案选择
• 3.2.3 分布式信息交互机制的设计选择
• 3.2.4 分布式船舶损管培训系统的实时问题
• 3.3 数据库设计
• 3.3.1 分布式船舶损管培训系统的数据库设计
• 3.4 导演台功能以及结构设计
• 3.5 主机舱、前副机舱功能以及结构设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 分布式船舶损管培训系统的实现
• 4.1 分布式结构实现
• 4.1.1 网络消息
• 4.1.2 分布式对象
• 4.1.3 实现效果
• 4.2 数据库结构实现
• 4.2.1 数据库操作流程
• 4.2.2 数据库连接过程
• 4.2.3 数据库主要操作
• 4.3 导演台实现
• 4.4 主机舱、前副机舱实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 进一步的研究和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果