船舶運動建模及虛擬現(xiàn)實技術的實現(xiàn).pdf

1、從古至今，航海業(yè)的發(fā)展一直是一個國家興旺發(fā)達的重要標志。對于一個70％都被海水覆蓋的地球而言，海上防御對于一個國家的安全有著極其重要的戰(zhàn)略意義。隨著貿(mào)易全球化速度的加快，船舶作為運輸業(yè)中極其重要的力量之一也日益引起了人們的關注。因此對船舶的研究也顯得更加有意義。國內(nèi)外對船舶的研究一直沒有停止過。在理論上，船舶運動方程也經(jīng)歷了從質(zhì)點運動到二維再到三維的變化。目前也已經(jīng)有了較為系統(tǒng)的理論。在實際工程設計中，目前采用較多的方法是水池試驗法。既

2、把船舶按照適當?shù)谋壤s小進行相應的試驗設計。在實驗室研究中還有半物理方法，建立船舶模型結合理論計算來設計船舶。但是這些方法都存在一個問題，實驗場所要求較高，研究費用大。隨著計算機仿真技術的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)，并被成功的引入到船舶研究中，實驗場所要求高，耗資巨大這一問題可以得到相應的解決。虛擬現(xiàn)實技術，它是由計算機產(chǎn)生，通過視、聽、觸覺等作用，使用戶產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真。目前國外如美國、丹麥等國家已經(jīng)先后建立了航海仿真實

3、驗室，并成功的應用于海員訓練。 本文主要從虛擬現(xiàn)實技術角度出發(fā)研究船舶在不同海況下的運動。首先用海浪譜分析法對船舶運動進行建模，研究了船舶在一定海況條件下不同的運動狀態(tài)，并用實例對船舶的橫搖運動、縱搖和垂蕩運動進行了數(shù)值仿真，接著采用MultiGen公司的視景仿真軟件Crentor結合Vega建立了船舶的模型以及一個較真實的海洋仿真環(huán)境，最后在VC環(huán)境下結合Vega的API函數(shù)編寫了船舶運動的視景仿真程序。同時文中還涉及了對虛擬