虛擬現(xiàn)實技術(shù)在船舶交通流仿真中的應(yīng)用研究.pdf

1、快速發(fā)展的航運業(yè)給港口航道的通過能力、組織調(diào)度也提出了更高的要求，由此帶來一系列的航道拓寬及加深等新的課題。航道的拓寬不僅涉及到航道工程方面的問題，同時也涉及到航道通過能力、船舶交通流的組織方式以及航道通航安全等方面的問題。因此，在研究船舶交通流模型和航道特征的基礎(chǔ)上，合理的設(shè)計適合主航道特征的通過能力理論計算模式，并利用現(xiàn)代仿真技術(shù)進行航道通過能力的仿真顯得非常的必要。
　　 在建模軟件中，由MultiGen公司開發(fā)的三維建模

2、軟件MultiGen Creator開發(fā)的模型具有逼真度高、資源消耗少并能實時更新等優(yōu)點，且能滿足不同的實時交互應(yīng)用程序設(shè)計。因此，本文選用MultiGen Creator進行三維建模，并以船舶、港口建模為例對建模方法進行了說明。在建模過程中，首先探討了利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行港口的地形建模，并使用TCT(Terrain Culture Triangulation)算法進行地形轉(zhuǎn)換，這樣可以使模型具有逼真的河流、海域等地形特征。但是受限于獲取的

3、數(shù)據(jù)精度等問題，后期利用CAD及等特征數(shù)據(jù)對模型進行修正，以建立適合仿真的模型對象。
　　 其次，對虛擬現(xiàn)實仿真軟件Vega的仿真原理及方法進行了研究，結(jié)合港口航道船舶交通流的特點，利用建立的船舶、港口的Open Flight文件，以國內(nèi)某港口為例進行了仿真。本文以Visual C++提供的MFC為框架，充分結(jié)合MFC與Vega的優(yōu)勢，設(shè)計、開發(fā)了一個船舶交通仿真系統(tǒng)。在這個仿真系統(tǒng)里，實現(xiàn)了海洋、波浪、天空、浮云、光照等環(huán)境特

4、效。在仿真時，通過對以上特效的有序組合、利用，可以實現(xiàn)船舶在不同能見度、不同海況下的航行仿真。同時，還可以對船船的初始位置、運動速度、運動軌跡及觀察視角等進行調(diào)整，通過這些調(diào)整來實現(xiàn)對不同交通狀況的仿真，體現(xiàn)出較好的人機交互性。
　　 本文最后結(jié)合船舶交通的特點，利用設(shè)計的仿真軟件對港口交通進行了模擬。對于船舶交通模擬，以數(shù)值模擬和二維模擬的研究居多，本文探討了用三維的方法對船舶交通進行模擬仿真，達到了較高的逼真度。