船舶航行虚拟现实仿真系统的研究与设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

船舶在国防、国民经济和海洋开发等方面都占有十分重要的地位。现代船舶吨位和航行速度的增大，通航汇集区船舶密度的增加，以及各种避碰、导航、通信和特殊货物设备的日益复杂，对船员的培训工作提出了越来越高的要求。特别是超大型船舶的某些操纵性能与普通船舶不同，用实船培训船长和其他驾驶人员不但费用浩大而且容易发生事故。

目前，针对船舶航行的训练平台主要是船舶驾驶模拟训练。船舶驾驶模拟训练用模拟设备代替实船，并模拟船舶周围航行条件对学员进行船舶驾驶技术训练的方法。利用模拟设备进行驾驶训练，既可按照培训要求，选择不同难度的外界航行条件，设定各种故障情况，采用不同的操纵方法，进行多次重复训练，并可通过记录和重演，详细分析和评价学员的操作效果。但船舶驾驶模拟训练平台所需要搭载的模拟仿真系统庞杂，人力物力投入较大。

本论文的目的在于对船舶航行进行虚拟现实仿真系统的研究与设计，以虚拟现实开发软件所设计的虚拟环境为基础，研究船舶在不同天气系统下和不同航行环境下的航行情况，同时通过交互界面对用户所操控的船舶实行动态监控。提高船舶航行对安全性的预知程度，同时虚拟现实对船舶航行环境的逼真还原能有效提高船员的安全保障技术，从而为船舶安全航行奠定了良好的基础。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

建立船舶三维模型；设计并建立船舶航行虚拟环境；建立船舶碰撞仿真模型；设计浮力仿真算法、风力仿真算法以及船舶操控脚本；设计用户ui界面，实现交互功能。

目标：

3. 研究计划与安排

在综合考虑设计任务之后，设计进度安排如下：

第1-2周 查阅并收集相关资料

第3-4周完成开题报告

4. 参考文献（12篇以上）

[1]陈洪,马钦,朱德海.基于unity3d的交互式虚拟农业仿真平台研究[j].农机化研究,2012(03)

[2]卢金浩,张帅,伍传敏.基于unity3d三维游戏场景与ai系统的设计与实现[j].三明学院学报,2013(06)

[3]贺杰,郭慧,龚平.应用unity3d引擎实现旅游景点web虚拟漫游的方法[j].技术与市场,2012(04)