基于Multigen的船舶機(jī)艙虛擬漫游技術(shù)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)是一種使用各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟硬件構(gòu)建一個(gè)虛擬場(chǎng)景，來(lái)實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境模擬和逼真的實(shí)時(shí)交互體驗(yàn)的先進(jìn)技術(shù)。這是一種全新的三維人機(jī)交互環(huán)境，通過(guò)多種傳感設(shè)備，用戶(hù)可以根據(jù)自身的感覺(jué)，使用人的自然技能對(duì)虛擬環(huán)境中的物體進(jìn)行考察或操作，參與其中的事件，并沉浸于虛擬環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在旅游、建筑、城市規(guī)劃、航空航天、設(shè)計(jì)制造、醫(yī)療、教育培訓(xùn)、娛樂(lè)等多方面有著廣泛的應(yīng)用。然而，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在船舶領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)較少。 本文正是

2、在這種情況下，結(jié)合船舶機(jī)艙的具體情況，建立了虛擬機(jī)艙漫游系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了具有虛擬現(xiàn)實(shí)特征的視景仿真系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)仿真及交互控制的功能。具體工作包括以下幾個(gè)部分： 第一部分主要介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征、系統(tǒng)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)沉浸程度的不同，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)，概述了虛擬漫游技術(shù)的含義，介紹了國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)以及研究的背景及意義。 第二部分主要介紹了船舶機(jī)艙虛擬漫游系統(tǒng)的框架的建立，主要討論了虛擬漫游軟硬件環(huán)境的構(gòu)成，各

3、種3D引擎的差異，最后完成了一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的具體搭建。 第三部分具體介紹了MultiGen Creator和Vega軟件。對(duì)于Vega，首先介紹了Vega的構(gòu)成情況，Vega的構(gòu)成基礎(chǔ)OpenGL Performer，以及Vega中三維圖形渲染的基本理論，重點(diǎn)介紹了Vega類(lèi)的層次結(jié)構(gòu)以及基本類(lèi)的情況，最后簡(jiǎn)單介紹了Vega特殊效果船舶機(jī)艙模塊的一些情況。對(duì)于Multigen Creator，首先介紹MultiGen Crea

4、tor的建模技術(shù)，主要討論了MultiGen Creator的船舶機(jī)艙虛擬漫游系統(tǒng)構(gòu)成，OpenFlight的結(jié)構(gòu)以及OpenFlight API函數(shù)。 第四部分介紹了船舶機(jī)艙虛擬漫游的關(guān)鍵技術(shù)。主要討論了基于圖形建模和繪制、基于圖像建模和繪制以及基于圖形和圖像的混合建模和繪制技術(shù)，各種場(chǎng)景優(yōu)化技術(shù)，如可見(jiàn)性消隱技術(shù)、細(xì)節(jié)層次技術(shù)、場(chǎng)景分塊技術(shù)、實(shí)例技術(shù)，最后介紹了碰撞檢測(cè)技術(shù)，著重討論了基于空間分解法和層次包圍盒法的檢測(cè)技術(shù)，