船舶柴油机虚拟拆装训练及评估系统研究

摘要

虚拟现实技术的优势在于实时的三维渲染,完全立体的空间场景和高自由度的交互,使其在各行业中得到了广泛应用。虚拟现实技术在航海教育培训领域的应用-船舶虚拟装配及评估系统,可以解决拆装设备的损耗,操作人员和地点受限等问题,对提高船员的实际操作能力和自我知识的更新起到重要的作用。船舶柴油机是一个复杂系统,对维护人员的拆装过程有特殊要求,其操作过程在船员适任考试中占有重要的地位。本课题以潍坊柴油机厂6160A型柴油机为原型,针对海事主管机关培养知识型海员的要求,运用虚拟现实技术,以C++语言为基础,通过MVC模式,建立了船舶拆装和评估平台,完成船舶柴油机虚拟拆装与评估系统。主要研究工作如下：
　　 ⑴分析国内外虚拟装配技术的发展,阐明本课题的现实意义,并提出了柴油机虚拟拆装与评估的设计方案和实现方法。
　　 ⑵在分析了柴油机拆装过程的基础上,通过选用合理的建模工具完成了柴油机三维模型的创建,介绍了相关模型制作技术与注意事项。
　　 ⑶通过对现有仿真平台的研究,用运VC++、VRP-SDK、FMOD和Access等为开发环境,针对主管机构的评估要求,分析并完成基于多种信息技术的船舶柴油机拆装及其拆装过程的智能评估统一平台。
　　 ⑷基于设备的可拆装知识,建立了船舶柴油机的拆装与评估系统,实现了评估算法和自由的交互方式,并提出了系统的改进方向。
　　 该系统可以实现模型的浏览、交互操作、数据库系统和评估考核等功能,主要解决海事机构对船员采用实物系统评估前,完成对船员自我知识和技能的考查,同时也保障了船员的整体考试质量。研究方法和成果对虚拟拆装及评估系统在船舶上的应用有一定的参考价值。