基于vlcc船舶电站的虚拟现实设计与研究

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1、基于VLCC船舶电站的虚拟现实设计与研究分类号密级――UDC单位代码iQ!蔓!基于VLCC船舶电站的虚拟现实设计与研究张元玮张均东职称教授指导教师学位授予单位大连海事大学工学硕士轮机工程申请学位级别学科与专业论文完成日期2012年5月论文答辩日期2012年6月24日答辩委员会主席VirtualandResearchofVLCCRealityDesignShipPowerStationAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInfulfillmentofthefor

2、theofpartialrequirementsdegreeMasterofEngineeringByYuanWeiZhangMarineEngineeringThesisSupervisor：ProfessorZhangJunDong2012MayJ大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明。原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文基王y!竖墼魑鱼塑笪虐越现塞送过皇受塞：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己

3、在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：碑学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博

4、硕士学位论文全文数据库》中国学术期刊光盘版电子杂志社、《中国学位论文全文数据库》中国科学技术信息研究所等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在――年解密后适用本授权书。．不保密‖请在以上方框内打“√，，狮日期泐l年‘月％日摘要摘要近些年，船舶运输业蓬勃发展，船舶的自动化程度越来越高，船舶的大型化、专业化和新型化成为船舶领域的发展趋势，但船员使用新型设备和接触新技术得到实际锻炼的机会较少。因此，国内外大多数科研机构通过对船舶系统进行数学仿真，

5、研发了轮机和航海模拟器，来达到培训和科学研究的目的。传统的基于应用软件和硬件相结合的轮机模拟器技术，其开发周期长、成本较高、维护和维修难度大，已经不能满足和适应航运业发展新需求，而这几年发展迅速的虚拟现实技术可以弥补其不足。该技术从最初的军事模拟和航天应用到现在的民用船舶、医疗、建筑等各个领域，其应用非常广泛，虚拟现实系统具有直观、逼真、交互以及沉浸感等优点，是当今各国在船舶领域发展的一个新热点，它将成为新一代轮机模拟器的发展趋势。本课题以大连船舶重工集团有限公司建造的30万吨级超大型油轮简称：CrudeC

6、arrier“远兴湖号"为母型船，结合大连海事大学轮VLCC-VeryLarge机自动化实验室VLCC轮机模拟器项目，开发了一套VLCC船舶电站虚拟现实系统。根据VLCC船舶电站的实际控制逻辑关系，实现了船舶电站配电板在虚拟环境中的控制逻辑，还实现了船舶电站虚拟系统与轮机模拟器之间的交互操作。本课题的主要内容包括以下几个部分：建立了VLCC船舶电站电力系统数学模型，进行了系统仿真。建立了船舶电站配电板的三维模型，制作了配电板的铭牌和表盘等部件的贴图以及三维模型的渲染等优化处理。基于XNA和VisualStu

7、dio2008技术，将船舶电站配电板三维模型导入虚拟环境中，根据VLCC船舶电站实际控制逻辑实现配电板虚拟漫游操作，再采用UDP通讯协议，实现了虚拟现实技术与轮机模拟器之间的相互通讯，在实际运行中，具有良好的用户交互界面和实时操作性。该系统的研究设计具有一定的创新性和实用性，对于船舶领域的三维虚拟现实技术的研究与设计具有一定的指导和借鉴意义。关键词：虚拟现实技术；＼／LCc船舶电站；建模仿真；XM；通讯交互英文摘要ABSTRACTIIlrecentofautomationoftheaSistheyears，

8、thedegreeshipincreasingshiptothetrendofthemarinetransportationindustrygoesprosperity，anddevelopmentfieldsistheandthecrewsfewlarge―scale，specializationnew-type．Butgettousethenewandcontactnewtoseizeopportunitie