基于MultiGen的三維建模和基于Vega的圖形驅(qū)動在岸邊集裝箱起重機仿真訓(xùn)練器中的應(yīng)用.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟日益強勁的發(fā)展和壯大，中國和國際上的其它國家之間的貿(mào)易聯(lián)系也在不斷的加強，而國際貿(mào)易不得不考慮的問題之一就是國際貨物航運。資料統(tǒng)計，國際貿(mào)易量的95％以上通過海運業(yè)來承擔(dān)，而集裝箱貨運量在整個海運中的比重已經(jīng)超過70％以上，而且呈不斷上升趨勢。隨著集裝箱吞吐量的不斷增長，對集裝箱港口裝卸工藝和集裝箱裝卸技術(shù)裝備提出了更新更高的要求，港口集裝箱起重設(shè)備正朝著高速化、大型化及自動化方向的發(fā)展，造成設(shè)備成本日益增高，對操作人員的培

2、訓(xùn)也顯得越來越重要。港口生產(chǎn)設(shè)備操作人員的技術(shù)熟練程度對港口生產(chǎn)安全、設(shè)備使用效率、使用壽命及港口經(jīng)濟效益起著決定性的作用。 為了有效的解決港口生產(chǎn)設(shè)備操作人員的訓(xùn)練問題，自2000年結(jié)合上海市教委重點專業(yè)裝備項目，我校開始研制開發(fā)岸邊集裝箱起重機仿真訓(xùn)練器，成為國內(nèi)港口機械領(lǐng)域第一臺仿真訓(xùn)練器。由于當(dāng)時的軟件的問題，我校所研發(fā)的岸邊集裝箱起重機仿真訓(xùn)練器的視景驅(qū)動系統(tǒng)是從OpenGVS底層開發(fā)的，這就要解決許多圖形處理的問題，

3、在微機上運行的時候經(jīng)常出現(xiàn)運行速度慢且畫面不連續(xù)的現(xiàn)象。隨著科技的不斷發(fā)展，以及軟硬件的不斷更新，為了得到更好的視景效果，更高的運行質(zhì)量，本文將利用三維建模軟件MultiGenCreator和基于Vega的視景驅(qū)動的組合來開發(fā)新型的岸邊集裝箱起重機仿真訓(xùn)練器。 本文主要的研究內(nèi)容和工作有： (1)介紹了研究和開發(fā)岸邊集裝箱起重機仿真訓(xùn)練器的現(xiàn)實意義，國內(nèi)外在這一領(lǐng)域已進行的工作及前沿的主要問題，以及岸邊集裝箱仿真訓(xùn)練器研

4、制的實用價值。 (2)介紹了仿真訓(xùn)練器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中包括：仿真訓(xùn)練器的基本功能和要求，仿真訓(xùn)練器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，教員臺控制子系統(tǒng)，評分子系統(tǒng)，仿真子系統(tǒng)，以及系統(tǒng)的工作原理圖。 (3)利用MultiGenCreator建立了岸邊集裝箱起重機、堆場、集卡、集裝箱、海洋等三維模型，并且應(yīng)用紋理技術(shù)和LOD技術(shù)來對模型進行處理，以求模型的面最少，還應(yīng)用了DOF建立了相關(guān)接點的自由度。 (4)利用Vega，并且在此基礎(chǔ)上進

5、行二次開發(fā)，實現(xiàn)子圖形驅(qū)動，并且著重利用相交矢量實現(xiàn)了碰撞檢測系統(tǒng)。 (5)利用C++對仿真程序?qū)崿F(xiàn)了面向?qū)ο蠡拈_發(fā)，為以后近一步的程序擴展提供了方便，也有利于程序的修改和更新。 由于利用Vega這種圖形驅(qū)動軟件進行圖形驅(qū)動，相對來說在國內(nèi)應(yīng)用的還不是太多，大多數(shù)是用OpenGL以及OpenGVS，而且即使是用OpenGL或者OpenGVS所開發(fā)的程序，它們的源代碼也不會公布，所以在這一方面是沒有可以參考和借鑒的地方，