基于WPF的港口起重設備3D在線監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟全球化和物流業(yè)的發(fā)展，港口裝卸能力日益提高，港口起重設備也在朝著大型化、重型化和高速化發(fā)展，這就對港口起重設備監(jiān)測系統(tǒng)提出了新要求，不再簡單停留在正確控制和運行上，而是希望能夠基于一個三維、具有沉浸感和交互性的實時仿真環(huán)境，并實時立體模擬顯示設備的運行姿態(tài)和運行環(huán)境和運行狀況信息。桌面虛擬現(xiàn)實是虛擬現(xiàn)實拋棄了“沉浸”后出現(xiàn)的一個分支，成本相對要低得多，隨著計算機圖形硬件的發(fā)展，沉浸效果也已有了很大提高。因此，桌面虛擬現(xiàn)實被認為是

2、從事虛擬現(xiàn)實研究工作的必經(jīng)階段。WPF(Windows Presentation Foundation)是微軟新一代圖形系統(tǒng)，為用戶界面、2D/3D圖形、文檔和媒體提供了統(tǒng)一的描述和操作方法，提供了超豐富的.NETUI框架，集成了矢量圖形，3D視覺效果和強大的控件模型框架。WPF諸多的優(yōu)越性決定了它必然會成為實現(xiàn)桌面虛擬現(xiàn)實的常用工具之一。
　　 基于WPF的港口起重設備3D在線監(jiān)測系統(tǒng)是桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用。系統(tǒng)設計的目標是

3、把桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到工業(yè)控制領域，在遠程終端虛擬環(huán)境中，利用3DS建模和WPF控制，以網(wǎng)絡傳輸為載體，用實際工作數(shù)據(jù)進行驅(qū)動，真實再現(xiàn)設備現(xiàn)場工作狀況，對設備工況進行虛擬模型在線監(jiān)測和實時數(shù)據(jù)監(jiān)測，能夠?qū)υO備運行狀態(tài)實施完整的跟蹤。
　　 本文首先介紹了港口起重設備監(jiān)測系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實的國內(nèi)外現(xiàn)狀，深入研究了WPF的技術(shù)特點，及其作為實現(xiàn)桌面虛擬現(xiàn)實工具的諸多優(yōu)越性。在此基礎上，以WPF為平臺，以實現(xiàn)對設備在虛擬環(huán)境下的在線監(jiān)

4、測功能為目標，以門座式起重機為對象給出了系統(tǒng)的設計目標、開發(fā)方案、功能構(gòu)架與開發(fā)平臺；進而根據(jù)系統(tǒng)需求，圍繞在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)的三大關(guān)鍵技術(shù)：模型建立、設備動態(tài)監(jiān)測和人機交互進行了深入探討，并從多個角度采取不同方法加以改進和實現(xiàn)。最后利用模擬現(xiàn)場工況數(shù)據(jù)分析演示系統(tǒng)的實際工作過程。
　　 本文根據(jù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)要求，利用WPF實現(xiàn)工作現(xiàn)場的真實再現(xiàn)、在線監(jiān)測與人機交互。通過模擬現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試，證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實用性。且系統(tǒng)設計和建