论文摘要
随着电子信息技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用,信息可视化技术成为新的发展方向。基于虚拟现实的仿真技术日益称为当今研究的热点,轮机模拟器便是计算机仿真技术在航海领域的典型应用。传统的电站模拟器大多是物理的或半物理(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。软件操作界面往往使用二维设计,这种设计虽然可以清楚的表现所需要的数据,但是却不够直观、生动。如果采用三维的场景来表现以往稍显呆板的二维界面,不仅能够使用户身临其境,而且会增加用户的学习兴趣,提高学习效率。本论文主要通过EON和XNA(DirectX Next Application)两个平台,以大连海事大学教学实习船“育鲲”轮为母型船,分别实现船舶主电力系统的虚拟现实设计。首先,使用三维建模软件SolidWorks与3Dmax配合建立系统所需的模型。其次,以1号柴油机控制屏为例,介绍了如何通过虚拟现实平台EON实现虚拟场景的漫游和控制,并详细介绍了让仪表指针转动的方法。最后,使用C#配合XNA编写了一套主电站虚拟现实系统。论文中首次采用微软公司新进推出的三维软件开发平台XNA来制作虚拟现实系统。此平台常用于开发电脑三维软件,而作为虚拟现实平台应用到船舶模拟器中尚属全新的一种尝试。通过对两种不同的虚拟现实平台之间进行对比,能发现各自的优点与缺点,从而扬长避短。实践中,两种平台皆能达到不错的效果,基本可满足用户不同的需求。
论文目录
摘要Abstract第1章 绪论1.1 选题的背景及意义1.2 虚拟现实技术在船舶领域的应用情况1.2.1 国外的应用情况1.2.2 国内的应用情况1.3 课题主要内容第2章 船舶电力系统2.1 船舶电力系统的组成2.1.1 船舶电站概述2.1.2 电站系统的运行要求2.2 实习船主电站2.2.1 主发电机组2.2.2 主配电板的组成第3章 虚拟现实系统的设计与开发3.1 虚拟现实技术的概述3.2 三维建模工具的选择3.3 电站三维模型的建立3.3.1 二维草图绘制3.3.2 三维模型生成3.4 三维立体显示技术3.4.1 立体显示硬件技术3.4.2 立体显示软件技术第4章 基于EON平台的主电力系统虚拟现实开发4.1 虚拟现实平台EON Studio4.1.1 EON Studio简介4.1.2 EON平台开发系统总流程4.2 三维虚拟漫游的实现4.2.1 将3D模型导入EON4.2.2 实时碰撞检测4.3 交互式虚拟现实仿真系统的实现4.3.1 事件驱动与路由机制4.3.2 零配件的鼠标拾取移动4.4 MFC框架下的漫游4.4.1 基本框架搭建4.4.3 EON与VC间交互的实现4.4.4 基于UDP协议的网络交互第5章 基于XNA平台的主电力系统虚拟现实开发5.1 XNA Game Studio Express5.1.1 XNA简介5.1.2 系统框架5.2 三维模型在计算机中的显示方法5.2.1 XNA的坐标系5.2.2 XNA基本图元5.2.3 顶点坐标变换5.2.4 光照与材质5.3 XNA程序设计5.3.1 XNA编程起步5.3.2 初始化程序5.4 程序中的控制设置5.4.1 摄影机的控制5.4.2 输入控制第6章 结论与展望6.1 全文总结6.2 不足之处与工作展望参考文献附录A 主配电板模型图附录B 贴图模型附录C XNA主程序攻读学位期间公开发表论文致谢研究生履历
相关论文文献
标签：虚拟现实论文; 船舶主电力系统论文; 开发平台论文;
