基于OpenGL的海浪與船舶運(yùn)動(dòng)虛擬仿真研究.pdf

1、利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)分析研究海浪以及船舶的各種運(yùn)動(dòng)，已經(jīng)成為一種新的、更勝于傳統(tǒng)的物理仿真與實(shí)驗(yàn)的研究方法。本文利用這一技術(shù)研究海浪與船舶運(yùn)動(dòng)，并構(gòu)建三維虛擬場(chǎng)景模擬海浪及船舶的縱搖、橫搖和升沉運(yùn)動(dòng)。
　　首先對(duì)課題研究過(guò)程中所涉及的相關(guān)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，包括海浪、船舶運(yùn)動(dòng)建模和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究狀況和進(jìn)展。
　　其次，從海浪的隨機(jī)性和復(fù)雜性的角度出發(fā)，對(duì)海浪運(yùn)動(dòng)中的規(guī)則波、不規(guī)則波進(jìn)行了分析，采用基于P-M海浪譜的

2、海浪建模方法建立了海浪運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型;通過(guò)海浪譜公式獲取某一風(fēng)速下的頻率、波幅等參數(shù)值，以實(shí)現(xiàn)固定風(fēng)速下的海浪仿真，并通過(guò)matlab的數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。
　　然后，通過(guò)對(duì)規(guī)則波下的船舶縱、橫搖和升沉運(yùn)動(dòng)的受力情況的分析，建立了基于二階模型的船舶運(yùn)動(dòng)模型，利用線性疊加原理得到船舶在長(zhǎng)峰波下的縱、橫搖和升沉運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。根據(jù)建立的橫搖、縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)微分方程，求解出相應(yīng)的橫搖角、縱搖角和升沉量，采用matlab軟件進(jìn)行了數(shù)