基于Unity 3D的船舶舵机舱虚拟现实设计与研究

【摘要】在全球经济一体化的进程中,现代船舶正朝着大型化和专业化的方向发展,所以对海员培训标准提出了更高的要求。航海教育和培训领域多采用模拟器的形式,但是传统的模拟器采用二维模拟软件或半物理仿真,学员无法体验真实的机舱工作环境,缺乏对船舶具体设备的认识。随着新技术的深入研究和广泛应用,新一代模拟器的发展趋势是,将虚拟现实技术应用到船舶仿真教育培训项目中,设计开发具有多功能和良好交互性且维护升级方便的虚拟船舶舱室仿真系统,使学员沉浸在虚拟舱室环境中,获得与在实船舱室工作环境一样的操作体验,从而提高教育培训的效果。本课题以大连远洋30万吨级超大型油轮“远山湖”号的舵机舱为虚拟设计对象,研究设计基于该舵机舱的虚拟现实系统。本课题的主要内容包括以下几个部分。基于“远山湖”实船采用的是川崎FE21-485-T050型电动液压舵机,文章介绍了该型舵机系统的结构组成、工作原理和操作方法,并在这个基础上,参考借鉴相关文献中已有的建模思想,建立了舵机各模块的数学模型。参考实际舱室布局设置,分析整理相关设备的尺寸数据,对比不同角度的舱室特写照片,选用3dsMax建立了完整的舵机舱三维模型,该模型与实船舵机舱有很高的相似度。将船舶舵机舱三维模型导入虚拟现实引擎Unity3D中,实现了虚拟舵机舱室第一人称漫游,实现了舱室设备的交互操作,并设计了可拓展的用户交互界面,完成了最终虚拟场景程序的生成和发布。本课题的研究设计,为后续研究将虚拟现实技术应用于整个一体船舶的各个不同舱室,并拓宽应用到不同船型上面,提供一些参考经验。
【作者】李治军；
【导师】林叶锦；唐志杰；
【作者基本信息】大连海事大学，船舶与海洋工程，2014，硕士
【关键词】虚拟现实；船舶舵机舱；Unity3D；

【参考文献】
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