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

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)日益強(qiáng)勁的發(fā)展和壯大，中國(guó)和國(guó)際上的其它國(guó)家之間的貿(mào)易聯(lián)系也在不斷的加強(qiáng)，而國(guó)際貿(mào)易不得不考慮的問題之一就是國(guó)際貨物航運(yùn)。資料統(tǒng)計(jì)，國(guó)際貿(mào)易量的95％以上通過海運(yùn)業(yè)來(lái)承擔(dān)，而集裝箱貨運(yùn)量在整個(gè)海運(yùn)中的比重已經(jīng)超過70％以上，而且呈不斷上升趨勢(shì)。隨著集裝箱吞吐量的不斷增長(zhǎng)，對(duì)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(dòng)化方向的發(fā)展，造成設(shè)備成本日益增高，對(duì)操作人員的培

2、訓(xùn)也顯得越來(lái)越重要。港口生產(chǎn)設(shè)備操作人員的技術(shù)熟練程度對(duì)港口生產(chǎn)安全、設(shè)備使用效率、使用壽命及港口經(jīng)濟(jì)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(diǎn)專業(yè)裝備項(xiàng)目，我校開始研制開發(fā)岸邊集裝箱起重機(jī)仿真訓(xùn)練器，成為國(guó)內(nèi)港口機(jī)械領(lǐng)域第一臺(tái)仿真訓(xùn)練器。由于當(dāng)時(shí)的軟件的問題，我校所研發(fā)的岸邊集裝箱起重機(jī)仿真訓(xùn)練器的視景驅(qū)動(dòng)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(jī)上運(yùn)行的時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)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(yùn)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(dòng)的組合來(lái)開發(fā)新型的岸邊集裝箱起重機(jī)仿真訓(xùn)練器。 本文主要的研究?jī)?nèi)容和工作有： (1)介紹了研究和開發(fā)岸邊集裝箱起重機(jī)仿真訓(xùn)練器的現(xiàn)實(shí)意義，國(guó)內(nèi)外在這一領(lǐng)域已進(jìn)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(shí)用價(jià)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(tái)控制子系統(tǒng)，評(píng)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(jī)、堆場(chǎng)、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(lái)對(duì)模型進(jìn)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(diǎn)的自由度。 (4)利用Vega，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)

5、行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)子圖形驅(qū)動(dòng)，并且著重利用相交矢量實(shí)現(xiàn)了碰撞檢測(cè)系統(tǒng)。 (5)利用C++對(duì)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(kuò)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(dòng)軟件進(jìn)行圖形驅(qū)動(dòng)，相對(duì)來(lái)說在國(guó)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(huì)公布，所以在這一方面是沒有可以參考和借鑒的地方，