船舶操纵模拟器中虚拟人的应用研究

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1、分类号：密级１０１５１ＵＤＣ：单位代巧雜乂是洛事乂学全日制学术型硕±研究生学位论文硕±学位论文船舶操纵模拟器中虚據人的应用研究郝会龙指导教师任鸿翔教授申请学位类别工学硕±学科（专业）名称交通信息工程及控制学位授子单位大连海事大学２０１５年１月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学硕±学位论文船舶操纵模拟器中虚拟人的应用研究郝会巧指导教师任鸿翔职称教授学位授予单位

2、大连海事大学申请学位类别工学硕±学科（专业）交通信息工程及控制论文完成日期２０１４年口月答辩日期２０１５年１月參答辩委员会主席凌ｓｅ－ＲｅａｒｃｈｏｎＶｉｒｔｕａｌＨｕｍａｎｉｎｔｈｅＳｈｉｐｈａｎｄｌｉｎｇＳｉｍｕｌａｔ：ｏｒＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓ化ｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔ

3、ｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙＨａｏＨｕｉｌｏｎｇＴｒａｆｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆｅ巧ｏｒＲｅｎＨｏｎｘｉａｎｐｇｇＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１４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±学位论文船舶操纵構拟器中虚拟人的应用研究。除论文中己经注明引用的内容外，对

4、论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ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：令备种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口或机构送交学位论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Ｗ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

5、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《中国优秀博硕±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□在密后适用本授权书。年解＂＂不保密Ｅｆ（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名导师签名：＾日期：／／月＾日＞；｛年中文摘要摘要在船舶操纵和靠离泊的过程中一

6、，需要船员对巧轮、车钟、维绳等设备进行系列的操作，才能保证船舶操级和靠离泊过程的顺利完成。因此，在船舶操纵模拟器中，很有必要对船员及其动作进行模拟。大连海事大学航海动态仿真和控制实验室现有的Ｖ．Ｄｒａｇｏｎ３０００型船舶操级模拟器的视景系统中仅能对人员落水场。景进行模拟本文对虚拟人技术进行了深入研究，在船舶操级模拟器的视景系统。中加入虚抵人，丰富了模拟器视景系统的显示内容，提高了船员教育培训的效果本文主要的研究工作如下：一。３ＤＳｔｕｄｉｏＭａｘ３ｄｓＭａｘ第，虚拟人的

7、几何建模采用分层模型的表示方法在（）建模软件中创建了一个具有皮肤层、肌肉层和骨骼层的虚拟人几何模型，该虚拟人几何模型形态逼真，具有较强的真实感。第二，虚拟人的运动控制。采用关键晌动画的方法通过控制虚拟人几何模型的骨骼在３化Ｍａｘ建模软件中实现了虚拟人的运动控制，基本完成了虚拟人的行走、操化、操车等船舶操纵相关的行为动作，较好地实现了对真实船员行为动作的模拟。＊＊＊第王，Ａ路径规划算法的实现。通过对Ａ算法进行深入的研究，掌握了Ａｉｒｏｓｏｆｔａｔｉｏｎ算法的设汁方

8、法和算法流程，通过编程实现了基于ＭｃＦｏｕｎｄ＊ＣｌａｓｓｅｓＭＦＣ的Ａ算法，所实现的程序可Ｗ较好的实现路径规划功能。（）＊第四，船舶操纵模拟器中虚拟人的路径规划。将所实现的Ａ算法应用到船舶操纵模拟器中虚拟人的路径规划，在０ｐｅｎＳｃｅｎｅＧｒａｈ０ＳＨ维渣染引擎中实现ｐ（巧一了虚拟人的路径规划，使得虚拟人在模拟器的视景系统中能够沿着条无障碍物的路径行走。关键词：船舶操纵模拟器；虚拟人：几何建模；运动控制：路径规划英文摘要