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虚拟现实技术(VR)是一种使用各种先进的计算机软硬件构建一个虚拟场景,来实现自然环境模拟和逼真的实时交互体验的先进技术。这是一种全新的三维人机交互环境,通过多种传感设备,用户可以根据自身的感觉,使用人的自然技能对虚拟环境中的物体进行考察或操作,参与其中的事件,并沉浸于虚拟环境中。虚拟现实技术在旅游、建筑、城市规划、航空航天、设计制造、医疗、教育培训、娱乐等多方面有着广泛的应用。然而,虚拟现实技术在船舶领域应用相对较少。 本文正是在这种情况下,结合船舶机舱的具体情况,建立了虚拟机舱漫游系统,开发了具有虚拟现实特征的视景仿真系统,并实现了实时仿真及交互控制的功能。具体工作包括以下几个部分: 第一部分主要介绍了虚拟现实技术的特征、系统构成和关键技术,根据沉浸程度的不同,对虚拟现实系统进行分类,概述了虚拟漫游技术的含义,介绍了国内外研究动态以及研究的背景及意义。 第二部分主要介绍了船舶机舱虚拟漫游系统的框架的建立,主要讨论了虚拟漫游软硬件环境的构成,各种3D引擎的差异,最后完成了一个虚拟现实平台的具体搭建。 第三部分具体介绍了MultiGen Creator和Vega软件。对于Vega,首先介绍了Vega的构成情况,Vega的构成基础OpenGL Performer,以及Vega中三维图形渲染的基本理论,重点介绍了Vega类的层次结构以及基本类的情况,最后简单介绍了Vega特殊效果船舶机舱模块的一些情况。对于Multigen Creator,首先介绍MultiGen Creator的建模技术,主要讨论了MultiGen Creator的船舶机舱虚拟漫游系统构成,OpenFlight的结构以及OpenFlight API函数。 第四部分介绍了船舶机舱虚拟漫游的关键技术。主要讨论了基于图形建模和绘制、基于图像建模和绘制以及基于图形和图像的混合建模和绘制技术,各种场景优化技术,如可见性消隐技术、细节层次技术、场景分块技术、实例技术,最后介绍了碰撞检测技术,着重讨论了基于空间分解法和层次包围盒法的检测技术,提出了一种基于碰撞线段的碰撞检测方法。 第五部分用MultiGen Creator和Vega实现了船舶机舱虚拟漫游系统,主要介绍该系统的各个模块的创建过程,如自由视点的创建,模型的动态添加和删除、模型的操作、模型的动态创建和修改、虚拟人的创建。 第六部分介绍了下一步的工作方向。