航海模拟器中浮标及其周围浪花的实时模拟.pdf

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1、指导教师张秀风职称副教授大连海事大学硕士学科与专业交通信息工程及控制2011年5月论文答辩日期2011年6月答辩委员会主席IIIllIlllIIqlIlllll111111111IllllI＼1895738Real．timeSimulationofBuoyandSprayintheMarineSimulatorAThesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEn

2、gineeringbyZhanGuixin(TrafficInformationEngineering&Contr01)ThesisSupervisor：ProfessorZhangXiufengJune2011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，撰写成硕士学位论文==魑漫搓型墨主湮拯区墓周围退蕉的塞吐搓型==。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，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明

3、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：燃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《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子

4、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。不保密豳(请在以上方框内打“√")论文作者签名：檄导师签名：豸七秀1反0日期：2011年6月28日中文摘要摘要航海模拟器中的视景系统为模拟器操纵者们提供了一个实际训练任务中的虚拟的视觉景象。视景系统显示的内容包括：水面、四周的陆地、人文景观(桥梁、码头、建筑物等)、目标船、助航设施、灯塔、从船桥可以观察到的本船结构等。

5、由于视觉可为人们提供70％以上的有用信息，因此视景系统是模拟器操纵者们获取信息的最直接、数量最大的来源之一，视景系统的好坏现在已经成为评价航海模拟器成败的关键。一个相对完善的视景系统可以使操纵者们具有一种身临其境的感觉。浮标等助航标志对船舶驾驶员来说是非常重要的参照物，其随波浪的运动非常复杂，进一步研究其在波浪中的运动及可视化具有重要的工程实用价值。目前，大部分的研究工作者们模拟各种各样的自然界景物时都应用了粒子系统方法，并且其效果十分显著。本文的主要工作包括以下两个方面：第一，基于船舶耐波性及其相关知识，根据切

6、片理论借鉴了船舶在规则波中的垂荡与纵摇的耦合运动方程，同时结合了大连海事大学尹勇教授的论文《分布式航海仿真系统中视景实时生成算法的研究》中所提供的各个浪级海浪情况的数据，从而获得海上的浮标随规则波浪运动的数学模型，分析了浮标在规则波中的运动规律。第二，在VC++6．0中，应用粒子系统的方法来模拟在不同的浪级时海上的浮标或灯浮受到规则波浪的撞击之后海浪发生破碎，在其周围所产生浪花的实时效果，实现了浮标及其周围浪花的可视化。关键词：航海模拟器；视景系统；浮标；粒子系统，羽英文摘要ABSTRACTThevisualsy

7、stemofmarinesimulatorprovidesavirtualviewingsceneinpracticaltrainingmissionforsimulatormanipulators．Thecontentshowedinvisualsystemsshouldbeincludedo￡thesurfaceofwaters，theland，humanisticlandscape(bridge，dock，buildings，etc．)，targetship，navigationalaids，lightho

8、use，andtheownshipstructurewhichCanbeseenfromshipbridge，etc．Becausevisioncanprovidemorethan70％oftheusefulinformationforpeople，visualsystemisoneofthesourcesofgainingthelargestandthemostdire