随着计算机技术、图形处理与图像生成技术、立体影像和音响技术、信息合成技术、显示技术等诸多高新技术的发展,基于虚拟现实技术的视景仿真应运而生。本文在分析了国内外虚拟现实技术发展现状的基础上,结合自己的研究方向,使用三维建模软件Creator建立了虚拟机舱三维视景仿真系统,包括机舱结构、主机、辅机和管系等机舱内的主要设备:并使用视景仿真驱动软件Vega实现了场景虚拟漫游及碰撞检测等功能。具体研究工作内容如下: 1、分析了国内外虚拟现实技术和视景仿真技术的发展现状,并结合科研方向,阐述了课题的研究目的及意义,指出了论文的主要研究工作。 2、进行了船舶虚拟机舱视景仿真系统的总体设计,实现了漫游模式、音效控制、环境效果等功能模块。 3、在学习实时三维建模软件Creator的基础上,建立了包括虚拟机舱及船舶主机、发电机、分油机和锅炉等船舶内主要设备的模型。结合具体的实例分析了实时三维视景显示优化技术——可见性判定、细节层次模型、纹理影射技术和实例技术在船舶虚拟机舱建模中的应用。 4、使用实时三维视景驱动软件Vega实现了场景的手动漫游,并对手动漫游中相交矢量和视点的控制进行了详细分析,给出了三维视景驱动程序的主流程,实现了OpenGL和Vega的混合编程,对基于MFC的Vega应用程序结构和Vega中场景的切换问题进行了分析。 5、船舶虚拟机舱手动漫游中碰撞检测功能的实现是本文研究的重点,主要内容包括在碰撞检测中用到的数学方法,以及在Vega中用BUMP方法实现与机舱场景及场景内设备的碰撞检测功能,并对碰撞检测的结果进行分析和处理,避免了因发生碰撞而“穿过”的不真实现象。通过碰撞检测实现了沿楼梯而上的功能。