基于桌面虛擬現(xiàn)實(shí)的港口機(jī)械群遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著港口自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)港口遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。本文針對(duì)傳統(tǒng)港口機(jī)械群遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在信息呈現(xiàn)方式和人機(jī)交互方面的不足，結(jié)合上海市科委登山計(jì)劃項(xiàng)目“高效智能型立體裝卸集裝箱碼頭核心技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”中的幾個(gè)子課題，提出了一個(gè)基于桌面虛擬現(xiàn)實(shí)的港口機(jī)械群遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。在充分利用現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件資源的前提下，將現(xiàn)有的“示意圖+圖例+數(shù)據(jù)”的人機(jī)界面改變?yōu)橹庇^良好、交互性強(qiáng)的三維界面，呈現(xiàn)給用戶一個(gè)三維沉浸可交互的

2、虛擬港口場(chǎng)景，實(shí)時(shí)直觀地模擬呈現(xiàn)港口機(jī)械群的運(yùn)行姿態(tài)和運(yùn)行狀況信息，并允許用戶從任意視點(diǎn)和任意視角進(jìn)行詳細(xì)觀察監(jiān)控，大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)的信息量，將港口機(jī)械群遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)上升到一個(gè)新的階段。 本文以虛擬港口平臺(tái)的構(gòu)建為主要研究對(duì)象，對(duì)虛擬港口平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的探討實(shí)現(xiàn)，并在此平臺(tái)上進(jìn)行港口機(jī)械群遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的集成測(cè)試，對(duì)新一代的虛擬港口監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行探索性的研究。主要工作研究?jī)?nèi)容包括： 1、研究虛擬港口場(chǎng)景建模技術(shù)。建立

3、港口機(jī)械部件和港口環(huán)境對(duì)象的模型庫(kù)，利用獨(dú)立開(kāi)發(fā)的快速可視化構(gòu)建系統(tǒng)建立虛擬港口場(chǎng)景，并進(jìn)行了場(chǎng)景數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究。對(duì)模型優(yōu)化技術(shù)中的層次細(xì)節(jié)技術(shù)和紋理映射技術(shù)也分別進(jìn)行了研究實(shí)現(xiàn)。 2、研究虛擬港口渲染呈現(xiàn)和場(chǎng)景交互技術(shù)。首先進(jìn)行三維可視化渲染技術(shù)的分析研究，對(duì)基于DirectX的3D渲染管線技術(shù)進(jìn)行深入分析，并結(jié)合Windows系統(tǒng)控制流程和消息處理機(jī)制實(shí)現(xiàn)了一個(gè)虛擬港口渲染引擎，進(jìn)行場(chǎng)景渲染呈現(xiàn)。其次，對(duì)用戶交互式人工漫游和場(chǎng)