基于桌面虛擬現(xiàn)實的港口機械群遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著港口自動化技術(shù)的發(fā)展，人們對港口遠程監(jiān)控和管理系統(tǒng)的要求也越來越高。本文針對傳統(tǒng)港口機械群遠程監(jiān)控系統(tǒng)在信息呈現(xiàn)方式和人機交互方面的不足，結(jié)合上海市科委登山計劃項目“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”中的幾個子課題，提出了一個基于桌面虛擬現(xiàn)實的港口機械群遠程監(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)”的人機界面改變?yōu)橹庇^良好、交互性強的三維界面，呈現(xiàn)給用戶一個三維沉浸可交互的

2、虛擬港口場景，實時直觀地模擬呈現(xiàn)港口機械群的運行姿態(tài)和運行狀況信息，并允許用戶從任意視點和任意視角進行詳細觀察監(jiān)控，大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)的信息量，將港口機械群遠程監(jiān)控系統(tǒng)上升到一個新的階段。 本文以虛擬港口平臺的構(gòu)建為主要研究對象，對虛擬港口平臺的實現(xiàn)進行了詳細的探討實現(xiàn)，并在此平臺上進行港口機械群遠程監(jiān)控功能的集成測試，對新一代的虛擬港口監(jiān)控系統(tǒng)進行探索性的研究。主要工作研究內(nèi)容包括： 1、研究虛擬港口場景建模技術(shù)。建立

3、港口機械部件和港口環(huán)境對象的模型庫，利用獨立開發(fā)的快速可視化構(gòu)建系統(tǒng)建立虛擬港口場景，并進行了場景數(shù)據(jù)驅(qū)動研究。對模型優(yōu)化技術(shù)中的層次細節(jié)技術(shù)和紋理映射技術(shù)也分別進行了研究實現(xiàn)。 2、研究虛擬港口渲染呈現(xiàn)和場景交互技術(shù)。首先進行三維可視化渲染技術(shù)的分析研究，對基于DirectX的3D渲染管線技術(shù)進行深入分析，并結(jié)合Windows系統(tǒng)控制流程和消息處理機制實現(xiàn)了一個虛擬港口渲染引擎，進行場景渲染呈現(xiàn)。其次，對用戶交互式人工漫游和場