基于Multigen Vega的某舰快速性运动仿真演示研究

摘要

视景仿真技术是一种新兴的、极有应用前景的计算机应用交叉技术。虚拟现实系统的设计就是利用各种先进的硬件技术及软件工具，设计出合理的体系结构及交互手段。
　　 本文在分析和研究国内外视景仿真技术的基础上，借助可视化技术的相关理论，综合运用计算机技术、图像技术、三维建模技术、粒子系统技术等方法，利用MultiGen Creator/Vega仿真软件，设计出了船舶快速性能视景仿真软件，它可以逼真地演示船舶在静水中航行状态，另外可以实时显示有关船舶快速性的数据，为研究船舶快速性提供了逼真的视景仿真效果。
　　 为实现仿真软件所涉及的上述功能，本文主要完成了如下工作：
　　 首先，本文利用FU5ENT软件计算不同航速下的船舶所受的阻力值，和敞水螺旋桨的水动力性能；
　　 其次介绍了基于Creator和CAD的联合建模方法，建立了俄罗斯库兹列佐夫级航母的仿真模型；并详述了MultiGen Creator：建立场景的三维可视化模型的具体实现。
　　 之后，介绍了视景仿真系统的软件设计。对视景仿真软件进行了模块划分，确定了各个模块的功能及交互关系，对软件的总体流程进行了设计。并在Visual C++6.0环境下，搭建软件结构框架，确定了各个模块的实现方式以及各个模块之间的交互接口，进而确定了软件总体流程的实现方案。最终基于实时仿真软件Vega和VC++6.0编译环境完成了视景仿真软件系统的设计，并达到了较好的视景效果。
　　 最后.开发了基于MFC的视景仿真系统框架，在此基础上实现了视景显示、视频播放和人机交互。
　　 本文所做的工作将为今后我国的大型船舶的运动视景仿真提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 虚拟现实技术概述

1.2 视景仿真技术概况

1.3 舰船仿真系统国内外发展现状

1.3.1 国外舰船仿真系统的发展现状

1.3.2 国内舰船仿真系统发展现状

1.4 研究的目的和意义

1.5 论文的主要工作

第2章 基于CFD船体快速性能计算

2.1 CFD技术概述

2.1.1 CFD技术基本简介

2.1.2 CFD基本理论

2.1.3 CFD软件FLUENT简介

2.1.4 CFD软件FLUENT求解的基本步骤

2.2 基于CFD的库舰静水中阻力计算

2.2.1 船体建模

2.2.2 创建计算流场域

2.2.3 划分网格

2.2.4 设置边界条件

2.2.5 设定求解模型和参数

2.3 基于CFD的敞水螺旋桨水动力性能计算

2.3.1 敞水螺旋桨建模

2.3.2 建立计算控制域

2.3.3 网格划分及边界条件设定

2.3 本章小结

第3章 可视化仿真建模技术

3.1 CREATOR可视化仿真建模软件

3.1.1 Creator软件概述

3.1.2 关键技术

3.2 基于CREATOR的库舰仿真建模

3.2.1 三维视景数据库的构成及建模流程

3.2.2 基于Creator和CAD的主船体建模

3.2.3 甲板建模

3.2.4 上层建筑建模

3.2.5 纹理制作

3.3 本章小结

第4章 基于VEGA三维视景仿真驱动

4.1 VEGA基本概念

4.1.1 Vega简介

4.1.2 LymX图形界面

4.1.3 Vega API函数库

4.1.4 Vega功能特点

4.2 本文使用的特殊模块与关键技术

4.2.1 海洋模块

4.2.2 粒子技术

4.2.3 碰撞检测技术

4.3 VEGA应用程序初步定制

4.4 本章小结

第5章 MFC框架下仿真程序的开发

5.1 MFC概述

5.2 VEGA应用程序开发环境的选择

5.3 VEGA应用程序设计

5.4 仿真程序界面设计

5.4.1 仿真程序界面总体布局

5.4.2 视频播放程序的编写

5.5 船舶航行姿态控制程序设计

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢