塔式起重机是高层建筑施工的主要起重机械,操作人员的技术熟练程度对作业安全、设备使用效率、使用寿命有决定性的影响。与实机操作培训相比,模拟器在经济性、安全性等多方面有着明显的优势。因此,研制出符合实际需要并且具有国际、国内先进水平的塔机模拟器,即可以规范操作人员行为,又能提高企业经济效益,对我国建筑事业的发展具有重大的现实意义。 视景系统作为模拟器的一个重要组成部分,是实现模拟器沉浸感和高效培训学员的关键。本文以塔机模拟器视景系统的技术研究为主要内容,重点分析和研究了塔机模拟器视景系统中场景建模和场景实时驱动的方法。 第一章指出了本文的研究背景和现实意义,介绍了国内外起重机模拟器发展状况以及模拟器工作原理。 第二章阐述了虚拟现实技术的特征和虚拟现实系统的组成、分类及应用。 第三章详细论述了与虚拟对象建模相关的各方面内容,包括几何建模、运动建模、物理建模和模型管理等。 第四章首先对塔机的主要技术参数、结构组成、机构工作原理和操纵方法作简要介绍,然后选用三维建模软件MultiGen Creator和视景驱动软件Vega作为视景系统开发平台,设计了塔机模拟器视景系统开发框架,实现了基于Creator的视景数据库的建立和基于Vega的实时视景驱动程序。 第五章对全文所作的研究进行总结,并对进一步的研究工作进行展望。