一、虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用(英文)（论文文献综述）
陈琰鑫[1]（2020）在《船舶虚拟机舱内部通讯系统的研究与实现》文中研究说明伴随现代计算机网络技术、通信技术的高速发展,如今船舶机舱模拟器的研制也日益更新,逐步完善。在当代轮机模拟器中,各项技术不断发展,利用创建三维模型,结合虚拟现实等技术,模拟器中的各种效果都在不断逼近真实船舶,模拟器也更加具有真实性。而虚拟舱室内各种机械的使用方法,设备的操作流程规范也更加可以在最大程度上还原真实船舶中的操作体验。所以在轮机模拟器中构建一套完整的内部通讯系统,对于在现代船舶模拟器中实现真实性的操作体验有着更大的帮助。在此背景下,本文以大连海事大学轮机操作虚拟仿真实验教学中心的轮机三维模拟器项目为原型,以船舶内部通讯系统为研究对象,制作开发通讯系统的各项功能。本文首先对实时语音数据传输及处理展开研究学习,提高通讯过程中的语音数据传输效果以及通讯质量,并且解决语音通讯中常见的回声和噪声干扰问题。再研究了船舶内部通讯系统及其各个子系统,并学习运用了制作船舶虚拟机舱内部通讯系统所需要的相关技术,包括了应用程序接口高级API（Application Programming Interface）、软件联网同步技术、VoIP技术以及Dissonance:Unity Voice Chat语音通讯技术等。其中分析运用了一些应用程序接口中相关的函数回调过程,以及对本文中运用到的网络实时语音通讯程序中所使用的相关接口。在此基础上研究设计制作了整个系统的网络搭建、系统登录以及对基础音频通讯模块。最后对船舶内部通讯系统的具体功能进行设计与制作,具体开发完善船舶内部通讯系统中的各项模块功能。实现了船舶自动电话、船舶声力电话、广播系统及对讲系统的各项功能。各子系统功能主要包括电话系统中的响铃系统、灯光系统以及优先级系统;广播系统中的全区分区广播功能、直播录播功能:对讲系统中的按键语音功能等。本文在Unity3D平台进行编程制作,二次开发虚拟机舱内部通讯系统。其中轮机模拟器功能、通讯逻辑与实船通讯系统相一致。根据船舶内部通讯系统中的各个子系统所需要的具体功能开发一套网络语音通话系统,利用语音程序模拟船用电话系统并应用于轮机模拟器中。
魏钰博[2]（2020）在《船舶机舱虚拟角色漫游路径规划》文中研究指明在虚拟现实技术被广泛应用的背景下,轮机模拟器也逐渐从二维仿真向三维视景仿真进行转变。本文针对当前三维轮机模拟器中虚拟角色漫游功能单一和漫游质量一般的问题,提出采用改进A*算法实现虚拟角色对单目标的自动漫游,并在此基础上,将遗传算法与A*算法结合以实现虚拟角色对多目标的自动漫游。以“育鲲”轮虚拟机舱为实例,成功进行了虚拟角色自动漫游仿真实验。本文主要做了以下几方面的工作:采用冗余节点剔除法、引入斥力函数、引入双向机制对传统A*算法进行改进,优化规划路径的质量。采用冗余节点剔除法对A*算法进行了平滑处理,解决了传统A*算法无效转折点过多的问题;引入了斥力函数对A*算法进行了安全处理,解决了路径紧贴障碍物的问题;针对改进后的A*算法效率明显降低的问题,将双向搜索机制引入到A*算法中,并对双向搜索机制进行了优化。在MATLAB中进行路径规划仿真实验证明了改进算法的有效性。将遗传算法和改进A*算法相结合,并对遗传A*算法进行聚类改进,实现对多目标的路径规划功能。将遗传算法引入到改进A*算法中,使其可进行对多目标的路径规划,扩展了漫游功能;针对因船舶机舱设备密度大而导致的漫游不流畅的问题,对遗传A*算法进行了聚类改进,使多个目标点在一定约束下自动分组,优化多目标路径规划流程。通过路径规划仿真实验证明了改进算法的有效性。以“育鲲”轮辅机舱为实例建立虚拟机舱,在其中设计并实现虚拟角色的自动漫游功能。在unity3d三维引擎中搭建船舶虚拟机舱场景,利用C#语言编写脚本将路径规划算法应用到虚拟机舱中。进行自动漫游仿真实验,证明了改进路径规划算法对于提升漫游质量的有效性,完善了三维轮机模拟器的功能,为以后可能实现的智能船舶中的虚拟角色漫游部分做出了理论性的尝试。
龚恒宇[3]（2020）在《船舶机舱协作式模拟训练评估方法研究》文中认为目前,船舶机舱模拟器实施评估时主要以个人操作训练为主,并侧重于对任务完成度的考量,导致模拟器评估系统在应用中存在多人协作式评估盲点。因此,在机舱模拟训练中急需研究一种有效的团队协作式评估方法。本文以轮机模拟器的评估系统为研究对象,在目标任务的准确度、流程顺序等因素的考量基础上,进一步对团队的协作能力因素进行了综合考量。结合机舱资源管理评估的特点,提出了5项协作能力指标:时序性指标、互动性指标、冗余性指标、越权性指标以及规范性指标,并给出了协作能力指标量化方法和团队协作任务的完成度的评估方法:采用模糊综合评估法对完成度进行考评,利用Dice系数和Tversky系数对协作能力进行量化,综合完成度与协作能力指标提出了协作式评估的数学模型。之后,为解决相似系数对部分时序性体现不明确的问题,利用Petri网对评估过程进行建模和规范,结合基于Petri网的减分制模糊综合评估思想和相似系数理论,给出了改进后的协作式评估模型,对于存在部分时序性的评估实例,新模型的评估结果更为合理。通过实操评估案例,分析了 4个团队的总体评估结果受协作能力指标的影响程度,发现团队1和团队4在协作能力方面存在较大缺陷:其中团队1在获得较高任务完成度99.49的情况下,由于其协作能力指标均不高,导致其最终评估结果为84.22;团队4在获得较低完成度65.77的情况下,其协作能力指标均较低,导致其最终评估结果为41.00。综上所述,对团队协作能力的量化分析可以更客观地展现团队协作程度与协作效果,在传统基于个体评估的基础上加入团队协作能力的影响是一种有效的团队协作式评估研究方法,对于提高机舱人员协作能力培训可提供一定的指导意义。
庄森垚[4]（2020）在《船舶废气透平发电机组建模研究》文中研究表明在提倡可持续发展的时代背景下,人们逐渐意识到节能减排的重要性,船舶废气透平发电机组就是在这种社会环境下被提出来的,如今在新型船舶上已有较为广泛的应用。基于实船说明书等文献资料,本文对废气透平发电机组进行了全面深入地研究,并采用机理建模的方法对废气透平发电机组进行数学建模,建立的系统模型在经过验证后进行算法编程,最后应用于DMS2019轮机模拟器中。首先,通过参考实船资料,本文对废气透平发电机组的基本结构进行了完整的介绍,并对其基本工作原理进行详细地阐述,重点介绍了废气涡轮、以控制阀和本地控制单元为核心的调速系统、同步发电机、励磁调压器等部分的工作原理。然后,以理论研究为基础,本文建立了废气涡轮、阀控调速系统、同步发电机、励磁调压系统以及静态负载等部分的数学模型,并提出适用于废气涡轮调速系统的前馈PID控制策略。使用MATLAB/Simulink软件,建立各个系统的仿真模型并整合成废气透平发电机组整体模型,并对整体机组模型进行仿真。结果表明,系统模型在突加、突减负载的条件下得到的同步发电机端电压、转速等动态变化曲线符合《钢质海船入级规范》的规定,从而可以证明本文所建数学模型的正确性。最后,将DMS2019的结构框架作为主要框架,以我校航海动态仿真实验室自主开发的仿真软件SUPERSIMS为支撑,参考某实船废气透平发电机组的参数,在VC++软件环境下将已验证正确的模型进行算法编程,并开发基于C语言的系统模型仿真控制界面。在SUPERSIMS仿真软件中,完成交互界面与系统仿真模型实时通讯,并研制出考试模拟器,以达到废气透平发电机组仿真应用的目标。废气透平发电机组仿真系统作为DMS2019轮机模拟器的一个子系统,它将更能满足轮机模拟器的在培训和考试方面的任务要求。
王卓[5]（2019）在《基于互联网的轮机虚拟实验室的设计与开发》文中研究表明虚拟现实技术与互联网通信技术发展迅速,结合了虚拟现实技术的轮机模拟器也日渐成熟并逐渐衍生出许多新的需求,其中互联网多人协作功能与程序运行稳定性及流畅度是需求重点。本文以上述需求作为课题重点,以现有的大连海事大学分布式轮机模拟器作为开发基础,开发出基于虚拟现实技术的全新仿真实验平台:轮机虚拟实验室。首先综述了虚拟现实技术的特征及其在轮机模拟器领域的发展现状,根据轮机模拟器中硬件端的特点,提出了切合实际的功能需求与性能需求。其次,阐述了搭建软件框架过程中应遵循的重要原则并基于发布-订阅机制为轮机虚拟实验室三维端设计了可扩展的软件框架,利用Unity3D引擎及一些辅助工具对虚拟实验室的功能模块进行了设计与开发。研究并分析状态同步与帧同步两种网络同步模型,最终基于帧同步网络模型设计了基本的多人协作框架。在此基础上实现了操作回放功能,并做到了操作记录的持久化保存。最后,针对项目中出现的性能问题进行分析。利用批处理、自定义遮挡剔除等优化方案进行优化,使项目的运行达到一个平稳流畅的状态。相较于传统的轮机模拟器,轮机虚拟实验室的多人协作能够做到不受地域限制,并提供不输于局域网协作模式的反馈体验,解决了传统轮机模拟器只能在本地协作的缺陷。操作回放功能可精确还原操作过程,准确定位培训者操作的不足之处。程序运行的稳定性及流畅度大大提升,提升了培训者的学习效率。
佟骁冶[6]（2019）在《轮机模拟器过程评估与指引方法的研究》文中研究表明随着仿真技术的发展,众多领域利用模拟器代替实际仪器设备进行操作训练和评估。轮机模拟器为船员和相关专业学生的学习和评估提供了平台。传统的轮机模拟器在学员训练环节中只提供仿真功能,缺少辅助步骤指引功能,学员遇到操作问题需要教练员人为讲解,效率底下,浪费人力;在智能评估环节中,通常只能通过操作结果中的特征值进行评估,缺少科学高效的操作过程评价方法。为了解决以上问题,研究了一种满足教学和评估各种场景的操作过程知识模型,并配合此模型开发了各种功能模块。采用专家系统的设计原理开发轮机模拟器操作过程知识模块,实现用户操作监测、错误操作警告、操作步骤提示、操作步骤诊断和评分功能。以DMS系列轮机模拟器为研究对象,分析了机舱操作环境的特点,对比了各种知识表示方法和建模方法,最终确定了基于Petri网的机舱操作过程知识建模方法。描述了机舱操作过程模型中的几种典型逻辑结构和层次结构。应用Petri网对应急发电机启动、主机盘车、主机冲车等任务的操作过程进行了建模。根据机舱实际操作环境的特点和功能需求制定了机舱操作过程模型的三原则。结合实例,针对建模过程中容易出现的互斥操作表达缺失的问题和资源侵占问题提出了简单有效的解决方案。对知识模型的解析、验证及应用算法进行了设计,阐述了关联矩阵的生成算法,可达图的生成和遍历算法,以及操作过程评估算法。为适应模拟器平台环境,提出了运行状态标识等概念。分析了目前轮机模拟器过程评估方法的优点和不足,提出了基于操作过程模型的产生式推理,用来实现操作过程评估。结合原型系统,根据专家系统的思想对操作过程知识模块进行了具体的软件设计和功能实现,设计了基于PNML的知识数据库以存储模型信息,设计了状态采集器以读取操作信息和仿真变量信息,设计与知识数据库相匹配的推理机,设计了简洁的交互界面和清晰的信息展示形式,最后结合实例对模块进行验证,证明其可以高效、稳定地实现预设功能。
徐斌[7]（2019）在《船舶高压发电机组建模仿真及其典型故障研究》文中提出船舶电气容量的增大,船舶电压等级升高,船舶高压发电机组成为了当前研究的一个重要课题。为了研究船舶高压发电机组,本文依据大型集装箱船的高压发电机组参数,搭建船舶高压发电机组数学模型,并通过MATLAB/Simulink仿真验证模型的准确性。然后,针对船舶高压发电机组出现的部分典型故障进行分析研究。根据研究所得,对发电机典型故障进行功能仿真并应用到模拟器中,满足学员教学与培训要求。首先,根据船舶高压发电机组的有关资料,对船舶高压发电机组进行了简单的介绍,然后对船舶高压发电机组进行数学建模,主要包含柴油机及其调速器数学模型、同步发电机数学模型、励磁控制器数学模型以及负载模型。在MATLAB/Simulation中进行仿真,将仿真结果与《钢质海船入级规范2018》以及实船数据作比较,验证模型的正确性。针对励磁系统调节特性不稳定,提出一种优化策略,在传统PID控制方式的基础上加入模糊控制与变论域思想组成变论域模糊PID,并通过MATLAB/Simulink进行验证,通过与传统PID控制方式下的输出端电压作比较,发现加入模糊控制与变论域思想后,发电机输出电压在快速性以及稳定性方面具有优化效果,证明该优化策略具有一定实用意义。其次,在VC++6.0中对验证的数学模型进行编程,并将其加入到模拟器中。根据实船资料对发电机部分界面进行仿真,结合数学模型以及界面研制出高压电站操作模拟器,并在高压电站操作模拟器的基础上进一步研制出高压电站考试模拟器,并将其应用到学员的教学与培训中。最后,针对船舶发电机组的部分典型故障进行分析研究,包括电网单相接地故障、发电机内部相间短路故障以及励磁系统的故障,并在模拟器中实现故障设置、故障现象显示,用于指导学员进行故障排查。研究结果表明新型励磁控制方式对发电机电压控制效果更理想,有进一步研究的价值,对模拟器进一步开发应用将对学员培训起到积极作用,有很大的应用空间。
席朝飞[8]（2018）在《万箱船轮机模拟器的虚拟设计及通信实现》文中研究说明随着虚拟现实技术和网络通信技术的发展,具有虚拟现实特征的三维虚拟机舱系统的开发,已成为当下轮机仿真系统研究的重要方向。相较于传统轮机模拟器半实物仿真结合二维仿真界面的展现形式,虚拟机舱能提供更真实直观的机舱实景,为操作者带来逼真的沉浸式体验,为培训者提供更加自主高效的学习训练平台。本文以万箱集装箱船“大西洋”为母型船,并结合大连海事大学开发设计的万箱船轮机模拟器项目,设计开发出“大西洋”三维机舱虚拟仿真系统。在改进兰伯特模型的基础上,自主开发出更适合虚拟机舱环境下的着色器,在实际场景中有良好的表现效果。本文首先研究了虚拟现实技术的发展、特征和分类及其在轮机模拟器中的应用,并根据“大西洋”万箱船特点,进行了三维机舱功能需求设计,搭建了虚拟设计框架。其次选择3ds Max作为项目建模工具,进行机舱场景建模和优化工作,研究并应用贴图烘焙和法线映射新型贴图技术,增加了场景的真实感。采用unity 3D作为三维机舱虚拟引擎,根据漫反射和高光反射光照模型,使用C#语言改进并开发出half-Lambert和Blinn-Phong着色器脚本,提升场景的光照效果。使用Unity视椎体剔除技术、遮挡剔除技术和LOD技术,根据实际场景需求,进行机舱场景的GPU显示优化;研究虚拟机舱的摄像机成像及控制原理,通过分析碰撞检测和射线拾取技术,并建立交互点的虚拟操作,最终完成机舱的人机交互设计。最后,分析轮机模拟器数据采集系统,以UDP Socket的无连接通信方式,实现三维虚拟机舱与二维仿真系统的虚拟同步操作。
梁超[9]（2017）在《音视频通讯在轮机模拟器中的应用》文中进行了进一步梳理随着计算机网络技术、多媒体通信技术的迅猛发展,各行各业开始构建企业内部的信息化系统,船舶工业也不例外。与此同时,当代轮机模拟器的研制也日趋完善,其中包含的虚拟现实、自动感测、无线通信等关键技术的发展逐渐成熟使得模拟器内部所设系统设备的灯光、声响效果可基本与母型船一致,设备的运行流程和使用方法也最大限度的与真实船舶相近。所以,在轮机模拟器中构建一套完整的内部通讯系统亦是船舶发展自动化与智能化的关键之一。多人语音、多人视讯系统具备实时性和信息量极为丰富的巨大优势以及在近些年内得到迅速普及,已逐渐成为人们越来越熟悉的通信方式。本文设计源自大连海事大学轮机自动化与智能化实验室模拟器项目,以船内综合通信系统为研究对象,基于国内领先产品OMCS语音视频框架和ESFramework通信框架的关键技术,利用极为简单的编程模型,二次开发出一套音频通讯软件程序和一套视频聊天软件程序。语音软件主要应用于二、三维轮机模拟器的程控电话系统中,其中的功能、逻辑被设计成与实船电话相一致。视频聊天软件设计的最终目的是应用于船舶综合通信系统中,使船舶可像其他行业一样拥有一套综合性多媒体内通系统,但由于软件的功能尚不完善而且未涉及对实船工作环境的考虑,所以将此程序率先的应用于轮机模拟器中。文章开头介绍了关于船舶内通系统的背景、基本功能和国内外发展现状,之后根据船舶综合通信系统中的子系统程控电话系统的具体功能开发一套可靠性较强网络语音通话系统,利用语音软件模拟船舶程控电话系统并应用于轮机模拟器电话系统中;之后设计一套基于局域网的视频聊天软件系统,其功能包括基本的双人视频聊天、多人视频会议,最终对相应系统进行制作。文章的侧重点在于音频通讯和视频通讯系统模块程序的编写。在完成程序设计和调试后,对系统与论文做出总结和展望,并提出船舶内部通讯系统未来的发展方向和可改之处。
沈浩生,张均东,曹辉,冯景[10]（2016）在《船舶机舱三维视景仿真系统的应用与发展》文中研究说明针对船舶机舱三维视景仿真系统在航海教育与培训领域中的应用,定义了船舶机舱三维视景仿真系统的概念、类型与基本技术需求、对国内外研究现状进行了总结与分析,对目前在船舶机舱三维视景仿真的实际开发过程中所应用的主要技术手段进行了介绍,并结合实际开发经验给出了包括三维引擎的选择、虚拟机舱场景三维建模、场景优化技术、实时渲染技术的实施方案,最终结合新形势下的实际需求对船舶机舱三维视景仿真系统的发展方向进行了展望。
二、虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用(英文)（论文提纲范文）
（1）船舶虚拟机舱内部通讯系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究的现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 2 船舶内部通讯系统总体结构设计 |
| 2.1 系统功能简介 |
| 2.2 内部通讯系统设计原则 |
| 2.3 船舶内部通讯系统设计方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 实时语音数据传输及处理 |
| 3.1 实时语音数据传输 |
| 3.1.1 语音传输质量 |
| 3.1.2 语音数据传输 |
| 3.1.3 基于自动编码器的语音增强 |
| 3.1.4 语音触发脚本与通信组件 |
| 3.2 语音通信中的回声消除 |
| 3.2.1 回声问题及回声消除的基本原理 |
| 3.2.2 基于LMS算法的回声消除方案 |
| 3.2.3 语音通信系统中的回声问题解决 |
| 3.3 语音通信中的噪声消除 |
| 3.3.1 噪声的产生及其基本原理 |
| 3.3.2 噪声问题解决方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 船舶内部通讯系统软件设计 |
| 4.1 应用技术 |
| 4.1.1 Unity3D开发平台 |
| 4.1.2 网络通讯技术 |
| 4.1.3 高级API (HLAPI)技术 |
| 4.1.4 软件联网同步技术 |
| 4.2 模型构建 |
| 4.2.1 三维模型构建 |
| 4.2.2 角色模型 |
| 4.2.3 设备模型 |
| 4.3 局域网设计建设 |
| 4.3.1 网络音频通讯流程 |
| 4.3.2 HLAPI建立链接 |
| 4.3.3 为客户端分配用户 |
| 4.3.4 跨机器同步MonoBehavior |
| 4.4 客户端设计 |
| 4.4.1 UI登录函数 |
| 4.4.2 编写客户端界面 |
| 4.5 数据通信 |
| 4.5.1 Unity网络通话 |
| 4.5.2 触发器的添加与使用 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 船舶内部通讯系统功能实现与测试 |
| 5.1 系统通讯功能实现 |
| 5.1.1 电话系统 |
| 5.1.2 对讲系统 |
| 5.1.3 广播系统 |
| 5.1.4 优先级系统 |
| 5.2 功能演示 |
| 5.2.1 登陆系统 |
| 5.2.2 船用通讯系统 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 界面登录脚本 |
| 附录B 角色相关脚本 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（2）船舶机舱虚拟角色漫游路径规划（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 路径规划研究现状与发展趋势 |
| 1.2.2 船舶机舱虚拟漫游功能研究现状与发展趋势 |
| 1.3 论文组织架构 |
| 2 路径规划基本理论 |
| 2.1 路径规划算法概述 |
| 2.1.1 图的遍历算法 |
| 2.1.2 贪心算法 |
| 2.1.3 Dijkstra算法 |
| 2.1.4 传统A~*算法 |
| 2.2 场景地图表示方法概述 |
| 2.2.1 栅格法 |
| 2.2.2 四叉树法 |
| 2.2.3 可见点法 |
| 2.2.4 导航网格法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于改进A~*算法的单目标路径规划 |
| 3.1 对传统A~*算法的路径分析 |
| 3.2 对A~*算法的平滑处理 |
| 3.2.1 平滑处理原理 |
| 3.2.2 平滑处理A*算法仿真实验 |
| 3.3 对A~*算法的安全处理 |
| 3.3.1 安全处理原理 |
| 3.3.2 安全处理A~*算法仿真实验 |
| 3.4 对A~*算法的双向改进 |
| 3.4.1 双向改进原理 |
| 3.4.2 双向A~*算法仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于遗传A~*算法的多目标路径规划 |
| 4.1 遗传算法的基本理论 |
| 4.2 多目标路径规划算法原理 |
| 4.2.1 编码 |
| 4.2.2 种群初始化 |
| 4.2.3 适应度函数 |
| 4.2.4 遗传操作 |
| 4.2.5 进化逆转 |
| 4.3 多目标路径规划仿真实验 |
| 4.4 对遗传A~*算法的聚类改进 |
| 4.4.1 聚类改进的原理 |
| 4.4.2 聚类改进遗传A~*算法 |
| 4.4.3 聚类改进遗传A~*算法仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 船舶虚拟机舱自动漫游功能的设计与实现 |
| 5.1 Unity3d引擎简介 |
| 5.2 船舶虚拟机舱场景的建立 |
| 5.2.1 船舶虚拟机舱模型建立 |
| 5.2.2 虚拟角色模型建立 |
| 5.3 自动漫游功能的组成 |
| 5.3.1 视角切换功能 |
| 5.3.2 跨地图路径规划功能 |
| 5.3.3 场景中障碍物的设置 |
| 5.3.4 小地图的制作 |
| 5.3.5 实现自动漫游功能相关脚本 |
| 5.4 船舶虚拟机舱自动漫游仿真实验 |
| 5.4.1 对单目标的自动漫游仿真实验 |
| 5.4.2 对多目标的自动漫游仿真实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（3）船舶机舱协作式模拟训练评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 轮机模拟器的研究现状 |
| 1.3 船舶机舱模拟训练评估模式的研究现状 |
| 1.4 协作式评估的研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容及结构 |
| 2 评估操作流程描述方法 |
| 2.1 Petri网的定义 |
| 2.2 Petri网的图形表示 |
| 2.3 关联矩阵的定义 |
| 2.4 S_不变量的定义 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 协作式模拟训练的评估方法 |
| 3.1 协作式模拟训练评估概述 |
| 3.1.1 协作式评估方法的特点 |
| 3.1.2 协作式评估方法的一般流程 |
| 3.2 模糊综合评估 |
| 3.2.1 模糊综合评估概述 |
| 3.2.2 权重集的确定方法 |
| 3.2.3 评价矩阵的确定方法 |
| 3.2.4 S-T模的应用分析 |
| 3.3 团队协作能力分析 |
| 3.3.1 协作能力评估指标 |
| 3.3.2 Dice系数 |
| 3.3.3 Tversky系数 |
| 3.3.4 评估模型 |
| 3.4 改进的协作训练评估模型 |
| 3.4.1 协作能力的分类及权重计算 |
| 3.4.2 评估模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 评估实例分析 |
| 4.1 评估实例选取 |
| 4.2 权重集的计算 |
| 4.3 评价矩阵的计算 |
| 4.4 时序性、互动性指标的评估 |
| 4.5 冗余性、越权性、规范性指标的评估 |
| 4.6 Petri网模型的建立 |
| 4.7 模型验证 |
| 4.8 评估结果 |
| 4.9 结果分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（4）船舶废气透平发电机组建模研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 轮机模拟器研究动态 |
| 1.3 透平发电机发展现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 废气透平发电机系统原理 |
| 2.1 废气透平发电机组总体结构 |
| 2.2 废气透平发电机组调速机理 |
| 2.2.1 电-气阀门定位器工作原理 |
| 2.2.2 气动执行机构工作原理 |
| 2.3 系统调节原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 废气透平发电机组数学建模 |
| 3.1 废气涡轮数学建模 |
| 3.1.1 透平机容积方程 |
| 3.1.2 透平机转子方程 |
| 3.2 调速器数学建模 |
| 3.3 同步发电机数学建模 |
| 3.3.1 同步发电机标准数学模型 |
| 3.3.2 同步发电机数学模型的简化 |
| 3.3.3 同步发电机的五阶实用模型 |
| 3.4 励磁系统数学建模 |
| 3.5 负载数学建模 |
| 3.6 调速系统控制策略研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 废气透平发电机组系统仿真实现 |
| 4.1 系统仿真模块 |
| 4.1.1 废气涡轮模块 |
| 4.1.2 同步发电机模块 |
| 4.1.3 励磁系统模块 |
| 4.1.4 系统整体仿真框图 |
| 4.2 正常工况下仿真结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 DMS2019中废气透平发电机组的应用 |
| 5.1 SUPERSIMS仿真平台简介 |
| 5.2 系统数学模型转换 |
| 5.3 系统模型算法编写 |
| 5.4 系统交互界面编写 |
| 5.5 考试模拟器 |
| 5.5.1 试题编辑 |
| 5.5.2 自动评估 |
| 5.5.3 多媒体试题 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（5）基于互联网的轮机虚拟实验室的设计与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 虚拟现实技术概述 |
| 1.3.1 虚拟现实技术的特点 |
| 1.3.2 虚拟现实技术的发展现状 |
| 1.4 虚拟现实技术在轮机模拟器上的应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 虚拟实验室系统概述与需求分析 |
| 2.1 虚拟实验室系统概述 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.2.1 系统的功能需求分析 |
| 2.2.2 系统的性能需求分析 |
| 2.3 开发环境 |
| 3 客户端架构与功能模块的设计 |
| 3.1 客户端架构设计 |
| 3.1.1 满足功能需求的设计 |
| 3.1.2 满足非功能需求的设计 |
| 3.1.3 基于事件发布-订阅模型的软件框架设计 |
| 3.2 客户端功能模块设计 |
| 3.2.1 角色控制器与有限状态机 |
| 3.2.2 交互模块 |
| 3.2.3 数据管理模块 |
| 4 互联网多人协作模块的设计 |
| 4.1 网络同步模型的分析与选择 |
| 4.1.1 状态同步 |
| 4.1.2 帧同步 |
| 4.1.3 网络同步模型的选择 |
| 4.2 帧同步网络架构的设计 |
| 4.2.1 乐观帧锁定算法 |
| 4.2.2 帧同步网络模型框架搭建 |
| 4.3 技术要点 |
| 4.3.1 操作信息的序列化与反序列化 |
| 4.3.2 选择低延迟的UDP网络协议 |
| 4.4 操作回放功能的实现 |
| 4.4.1 操作记录存储与读取 |
| 4.4.2 操作回放功能与加速播放 |
| 5 虚拟实验室的性能优化 |
| 5.1 利用Unity Profiler进行性能分析 |
| 5.2 渲染优化 |
| 5.2.1 通过批处理技术减少Draw Call |
| 5.2.2 基于角色位置状态迁移的自定义遮挡剔除 |
| 5.3 脚本GC优化 |
| 5.3.1 基于角色位置迁移的交互点更新优化策略 |
| 6 虚拟实验室的功能与性能测试 |
| 6.1 系统测试环境 |
| 6.2 功能与性能测试 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A Json支持字典发送代码 |
| 附录B 人物状态机代码 |
| 附录C 移动操作封装代码 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（6）轮机模拟器过程评估与指引方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 轮机模拟器发展概述 |
| 1.1.2 训练与评估系统研究概述 |
| 1.1.3 过程建模现状 |
| 1.2 课题意义和主要工作 |
| 2 机舱操作过程知识表示方法 |
| 2.1 机舱操作知识 |
| 2.1.1 机舱操作知识简述 |
| 2.1.2 操作过程和状态变量 |
| 2.2 操作过程表示方法 |
| 2.2.1 知识的表示方法概述 |
| 2.2.2 过程建模技术 |
| 2.2.3 机舱操作环境分析 |
| 2.3 过程建模技术的比较分析 |
| 2.4 Petri网及相关定义 |
| 3 基于Petri网的机舱操作过程知识建模 |
| 3.1 通用的知识表示模型 |
| 3.2 知识表示内容分析 |
| 3.3 轮机模拟器操作解析 |
| 3.3.1 轮机模拟器交互操作 |
| 3.3.2 轮机模拟器基本操作 |
| 3.3.3 轮机模拟器操作过程 |
| 3.3.4 轮机模拟器操作层次关系 |
| 3.4 基于Petri网的轮机模拟器操作模型 |
| 3.4.1 基于Petri网的操作对象描述 |
| 3.4.2 基于Petri网的操作描述 |
| 3.4.3 基于Petri网的操作跃迁结构举例 |
| 3.4.4 基于Petri网的机舱操作过程模型的简化 |
| 4 机舱操作过程模型相关算法设计 |
| 4.1 操作过程模型分析 |
| 4.1.1 关联矩阵的生成 |
| 4.1.2 可达标识集的定义 |
| 4.1.3 可达图的生成 |
| 4.1.4 互斥操作 |
| 4.1.5 资源共享 |
| 4.2 机舱操作过程模型的应用 |
| 4.2.1 误操作提示与操作指引 |
| 4.2.2 基于操作过程模型的产生式推理 |
| 4.2.3 减分制的模糊评判 |
| 4.3 机舱操作知识模型的应用流程 |
| 5 操作过程知识模块的设计与实现 |
| 5.1 需求分析 |
| 5.2 机舱操作知识专家系统 |
| 5.3 交互界面和动态数据库 |
| 5.3.1 操作界面与仿真系统的通信 |
| 5.3.2 系统状态监控模块 |
| 5.3.3 操作捕捉与状态读取 |
| 5.3.4 数据库映射表 |
| 5.3.5 初始状态设置 |
| 5.4 知识数据库 |
| 5.4.1 基于PNML标准的知识数据库 |
| 5.4.2 读取PNML文件 |
| 5.4.3 矩阵生成模块 |
| 5.5 推理机设计 |
| 5.5.1 功能模块划分 |
| 5.5.2 可达图生成模块 |
| 5.5.3 推理模块 |
| 6 实例分析 |
| 6.1 软件操作流程 |
| 6.2 操作项目介绍 |
| 6.3 项目模型介绍 |
| 6.4 可达性分析 |
| 6.5 训练模式 |
| 6.6 评估模式 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 部分代码 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（7）船舶高压发电机组建模仿真及其典型故障研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究的现状 |
| 1.2.1 船舶高压发电机组建模仿真研究现状 |
| 1.2.2 船舶高压电站模拟器研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 2 船舶高压发电机组的数学模型 |
| 2.1 船舶高压发电机组组成 |
| 2.2 柴油机及其调速器数学模型 |
| 2.2.1 柴油机及其调速器数学模型 |
| 2.2.2 柴油机及其调速器数学模型搭建 |
| 2.3 船舶高压同步发电机数学模型 |
| 2.3.1 高压同步发电机原始方程组 |
| 2.3.2 dq0坐标系下的基本方程组 |
| 2.3.3 标幺制下的同步发电机方程组 |
| 2.3.4 用电机参数表示发电机方程 |
| 2.3.5 同步发电机五阶数学方程 |
| 2.4 船舶高压发电机励磁系统数学模型 |
| 2.4.1 相复励无刷励磁控制系统 |
| 2.4.2 模糊PID励磁控制系统 |
| 2.4.3 变论域模糊PID励磁控制系统 |
| 2.5 负载数学模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 船舶高压发电机组实验结果及分析 |
| 3.1 船舶高压发电机组整体模型 |
| 3.2 仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 高压电站模拟器的研制 |
| 4.1 电站操作模拟器 |
| 4.1.1 模型转换 |
| 4.1.2 仿真平台 |
| 4.1.3 操作界面及功能仿真 |
| 4.2 电站考试模拟器 |
| 4.2.1 试题编辑 |
| 4.2.2 试题评估 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 典型故障研究 |
| 5.1 单相接地故障 |
| 5.2 发电机内部相间短路故障 |
| 5.3 发电机励磁系统故障 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（8）万箱船轮机模拟器的虚拟设计及通信实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 虚拟现实技术概述 |
| 1.3.1 虚拟现实技术的发展与现状 |
| 1.3.2 虚拟现实技术的特点 |
| 1.3.3 虚拟现实系统的分类 |
| 1.4 虚拟机舱技术的发展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 万箱船虚拟设计框架及技术流程 |
| 2.1 万箱船轮机模拟器组成及特点 |
| 2.2 万箱船虚拟机舱系统设计 |
| 2.2.1 万箱船功能需求设计 |
| 2.2.2 万箱船虚拟机舱框架设计 |
| 2.3 开发环境搭建 |
| 2.3.1 建模软件选择 |
| 2.3.2 Unity3D虚拟引擎 |
| 2.4 三维虚拟机舱技术实现路线 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 万箱船虚拟机舱生成及优化技术应用 |
| 3.1 万箱船虚拟机舱建模 |
| 3.1.1 万箱船机舱资料准备 |
| 3.1.2 万箱船虚拟机舱模型建立 |
| 3.1.3 万箱船虚拟机舱真实感生成 |
| 3.2 GPU可编程渲染原理与着色器开发 |
| 3.2.1 GPU可编程渲染流水线及着色器 |
| 3.2.2 Half-Lambert光照模型与实现 |
| 3.2.3 Blinn-Phong光照模型与实现 |
| 3.3 Unity视景优化技术 |
| 3.3.1 视椎体剔除与遮挡剔除技术应用 |
| 3.3.2 LOD技术原理及其应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 万箱船虚拟机舱的人机交互实现 |
| 4.1 虚拟机舱的漫游技术 |
| 4.1.1 碰撞检测原理及应用 |
| 4.1.2 摄像机透视投影实现原理 |
| 4.1.3 摄像机视角控制 |
| 4.2 三维拾取原理与交互点建立 |
| 4.2.1 射线拾取原理 |
| 4.2.2 交互点设计及实现 |
| 4.3 虚拟机舱漫游的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 虚拟机舱与轮机模拟器的交互通信实现 |
| 5.1 三维虚拟场景与仿真系统的通信 |
| 5.1.1 网络传输协议选择 |
| 5.1.2 UDP通信协议与系统控制 |
| 5.1.3 UDP Socket通信实现 |
| 5.2 三维虚拟设备与仿真系统的交互 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A Half-Lambert着色器实现代码 |
| 附录B 改进Blinn-Phong着色器实现代码 |
| 附录C 开关盒射线拾取主体代码 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）音视频通讯在轮机模拟器中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景 |
| 1.1.1 现代轮机模拟器发展简述 |
| 1.1.2 船舶内部通讯系统 |
| 1.1.3 即时通讯系统 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 课题研究的目的与意义 |
| 1.4 课题的主要工作和章节安排 |
| 第2章 系统简介和相关技术介绍 |
| 2.1 程控自动电话系统 |
| 2.1.1 电话系统简介 |
| 2.1.2 程控电话系统的功能 |
| 2.1.3 系统功能权限 |
| 2.2 视频通讯的引入 |
| 2.3 OMCS语音视频框架 |
| 2.3.1 OMCS语音视频框架 |
| 2.3.2 多媒体管理器与多媒体连接器 |
| 2.4 ESFramework通信框架 |
| 第3章 轮机模拟器中虚拟电话系统的设计与实现 |
| 3.1 模拟电话的实现思路与功能需求 |
| 3.2 系统总体的设计 |
| 3.2.1 系统的开发环境 |
| 3.2.2 软件结构设计 |
| 3.2.3 总体框架设计 |
| 3.3 客户端的模块划分 |
| 3.3.1 用户登录模块 |
| 3.3.2 电话主界面模块 |
| 3.3.3 语音电话与状态信息模块 |
| 3.4 服务器模块的实现 |
| 3.4.1 OMCS多媒体服务器 |
| 3.4.2 ESFrameworkRapid引擎服务器 |
| 3.5 客户端模块的实现 |
| 3.5.1 主程序设计 |
| 3.5.2 模拟电话功能的实现 |
| 第4章 船舶内通系统视讯软件的设计与实现 |
| 4.1 系统的实现思路 |
| 4.2 系统需求 |
| 4.2.1 服务器端 |
| 4.2.2 客户端功能需求 |
| 4.2.3 性能需求 |
| 4.3 视频通讯系统框架设计 |
| 4.3.1 系统功能组成 |
| 4.3.2 系统的工作流程 |
| 4.3.3 系统功能的详细设计 |
| 4.4 多媒体设备管理与连接的实现 |
| 4.4.1 统一管理多媒体设备的实现 |
| 4.4.2 多媒体设备连接的实现 |
| 4.5 视频聊天系统的实现 |
| 4.5.1 动态组 |
| 4.5.2 OMCS.Passive.MultiChat命名空间 |
| 4.5.3 客户端控件式开发 |
| 4.5.4 实现双人视频聊天 |
| 4.5.5 实现视频会议 |
| 第5章 模拟电话与视频通讯系统的通信测试 |
| 5.1 测试目标 |
| 5.2 测试环境 |
| 5.3 语音系统功能测试 |
| 5.3.1 登陆及主界面模块测试 |
| 5.3.2 模拟电话的功能与性能测试 |
| 5.4 视讯系统功能与性能测试 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 模拟电话客户端代码 |
| 附录B 模拟电话服务端代码 |
| 附录C 视频显示控件 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）船舶机舱三维视景仿真系统的应用与发展（论文提纲范文）
| 一、船舶机舱三维视景仿真系统的概念、类型、技术要求 |
| 1. 船舶机舱三维视景仿真系统的概念 |
| 2. 船舶机舱三维视景仿真系统的类型 |
| 3. 船舶机舱三维视景仿真系统的基本技术要求 |
| 二、船舶机舱三维视景仿真技术的发展现状 |
| 1. 国外船舶机舱三维视景仿真技术的发展现状 |
| 2. 国内船舶机舱三维视景仿真技术的发展现状 |
| 三、船舶机舱三维视景仿真系统的开发要点 |
| 1. 三维视景仿真引擎的选择 |
| 2. 虚拟船舶机舱场景建模技术 |
| 3. 虚拟船舶机舱场景优化技术 |
| 4. 虚拟船舶机舱场景渲染技术 |
| 四、船舶机舱三维视景仿真系统的发展趋势 |
| 1. 独立化 |
| 2. 游戏化 |
| 3. 网络化 |
| 4. 功能丰富化 |
| 5. 驾机合一的综合训练体系 |
| 五、结语 |
四、虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用(英文)（论文参考文献）
- [1]船舶虚拟机舱内部通讯系统的研究与实现[D]. 陈琰鑫. 大连海事大学, 2020(01)
- [2]船舶机舱虚拟角色漫游路径规划[D]. 魏钰博. 大连海事大学, 2020(01)
- [3]船舶机舱协作式模拟训练评估方法研究[D]. 龚恒宇. 大连海事大学, 2020(01)
- [4]船舶废气透平发电机组建模研究[D]. 庄森垚. 大连海事大学, 2020(01)
- [5]基于互联网的轮机虚拟实验室的设计与开发[D]. 王卓. 大连海事大学, 2019(06)
- [6]轮机模拟器过程评估与指引方法的研究[D]. 佟骁冶. 大连海事大学, 2019(06)
- [7]船舶高压发电机组建模仿真及其典型故障研究[D]. 徐斌. 大连海事大学, 2019(06)
- [8]万箱船轮机模拟器的虚拟设计及通信实现[D]. 席朝飞. 大连海事大学, 2018(06)
- [9]音视频通讯在轮机模拟器中的应用[D]. 梁超. 大连海事大学, 2017(01)
- [10]船舶机舱三维视景仿真系统的应用与发展[J]. 沈浩生,张均东,曹辉,冯景. 中国水运(下半月), 2016(06)