船舶集控室虚拟仿真系统的设计与实现

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数学模型，采用高级着色语言（ＨＬＳＬ）开发了一种基于ＧＰＵ的着色器，降低了ＧＰＵ与ＣＰＵ
之间的传输负荷，增强了虚拟场景真实感。
关
键
词：虚拟现实；虚拟集控室；ＸＮＡ：高级着色语言
中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ文章编号：２０９５ — ３０２Ｘｆ２０１３）０４ — ０１２６ — ０６
ｕｓｉｎｇＨｉｇｈｌｅｖｅｌＳｈａｄｅｒＬａｎｇｕａｇｅ（ＨＬＳＬ、ｗｈｉｃｈｌｏｗｅｒｓｔｈｅｒｔａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｂｕｒｄｅｎｂｅｔｗｅｅｎＧＰＵ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｓｈｉｐｅｎｇｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌｒｏｏｍ，ｔｈｅｐａｐｅｒｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｍｏｄｅｌｂｙｕｓｉｎｇ３Ｄ— ＭＡＸａｎｄｔｈｅｒｏａｍａｎｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｉｎｖｉｒｔｕａｌｓｃｅｎｅｂｙｕｓｉｎｇＸＮＡ，ｃｏｍｐｉｌｅｓｔｈｅｔｗｏ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｂｙａｄｏｐｔｉｎｇＣ≠ ｝．ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｅｗｅｔｅｎｔｒｅｈｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｖｉｒｔｕａｌｓｃｅｎｅａｎｄｗｏｔ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＵＤＰｐｒｏｔｏｃｏ１．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｌｉｇｈｔｉｎｇｅｆｅｃｔ，ｔｈｅｐａｐｅｒｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓｏｎｅｋｉｎｄｏｆｓｈａｄｅｒｂａｓｅｄｏｎＧＰＵｂｙ
随着虚拟现实技术的迅猛发展，该项技术被越来越多的应用在船舶行业。文献［１］采用Ｃｒｅａｔｏｒ软件与视景驱动引擎Ｖｅｇａ实现了对船用多级离心泵的虚拟拆装。文献［２］采用ＭｕｌｔｉｇｅｎＣｒｅａｔｏｒ、ＧＬＳｔｕｄｉｏ和ＶｅｇａＰｒｉｍｅ开发了一种船舶机舱虚拟仿真系统。文献［３］基于Ｃａｔｉａ和Ｖｉｒｔｏｏｌｓ开发
ＳｈｅｎＨａｏｓｈｅｎｇ，ＺｈａｎｇＪｕｎｄｏｎｇ，ＺｅｎｇＨｏｎｇ
（ＭａｒｉｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２６，Ｃｈｉｎａ）
摘
要：在分析现有虚拟现实技术与船舶集控室的基础上，采用３Ｄ．ＭＡＸ与ＸＮＡ
分别实现了三维模型的建立与虚拟场景的漫游和交互，应用Ｃ语言编写了集控室的二维模拟软件。通过ＵＤＰ协议实现了三维虚拟场景与二维模拟软件之间的通讯。根据光照效果的
ａｎｄＣＰＵａｎｄｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｓｅｎｓｅｏｆｒｅａｌｉｔｙｏｆｖｉｔｕｒａＩｓｃｅｎｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｔｕｒａｌｒｅａｌｉｙ；ｔｖｉｔｒｕａｌｅｎｇｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌｒｏｏｍ；ＸＮＡ；ｈｉｇｈｌｅｖｅｌｓｈａｄｅｒｌａｎｇｕａｇｅ
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａＶｉｒｔｕａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒａＳｈｉｐＥｎｇｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌＲｏｏｍ
２０１３年７月
图学学报
ＪＯＵＲＮＡＬｏＦＧＲＡＰＨＩＣＳ
Ｊｕｌｙ Leabharlann Baidu２０１３、，０１．３４ＮＯ．４
第３４卷第４期
船舶集控室虚拟仿真系统的设计与实现
沈浩生，张均东，曾鸿
（１．大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连１１６０２６）