臺灣博碩士論文加值系統

船舶操作模擬系統是一種人在迴路的模擬，其中視景系統是整個模擬系統中最重要的部分，影響整個模擬系統操控的逼真度，而逼真的視景環境可使得船舶操縱者有身歷其境的感覺；視景的建模則是建置虛擬環境的基礎與關鍵。空間資訊技術(Geomatics Technique)是3S(GPS,RS,GIS)技術的整合，近年來發展迅速，已成為建置地理虛擬環境主流的方法，在船舶操作模擬系統中，亦成為視景資料獲取與建構的重要手段。本論文將以3S空間資訊配合虛擬實境(Virtual Reality) 技術，探討船舶操縱模擬器中的視景資料庫建置的方法與實踐。文中以高雄港為例，說明其中之原理技術及建置流程，研究成果顯示，視景逼真效果頗為良好，可為船舶操縱模擬器提供更佳之視景品質。

The shiphandling simulator is a typical “man in the loop” simulation. The visual scene system is the important component of a shiphandling Simulator that influences the degree of reality and the simulation result of ship handling. The construction of the visual scene database is very critical for a visual scene simulation. Geomatics is an essential method to build a visual scene database. Geomatics technology is 3S (Global Positioning System, Remote Sensing, Geographic Information Systems,) Merger of technology, develop rapidly in recent years, has already become the method of the fictitious environmental mainstream of geographical money of construction, in shiphandling simulator system, Geomatics is an essential method to build a visual scene database., This thesis will cooperate with the fictitious real border with 3S space information (Virtual Reality) Technology, probing into the method practice of looking at the scene database that shipping handles the simulator, it states key principle technology and construction procedure among them to take harbour of Kaohsjung as an example in the article, the achievement shows, the result is rather good, can offer better quality for for shiphandling simulator system.

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誌謝‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥iii
目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥iv
表目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥vi
圖目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥vii
第一章 緒論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1-1 研究動機‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1-2 文獻回顧‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
1-3 研究方法與論文架構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
第二章 船舶操縱模擬視景建模基礎與相關技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5
2-1 舶操縱模擬器‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5
2-1-1 舶操縱模擬器分級‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5
2-1-2 船舶操縱模擬器對視景系統的基本要求 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6
2-1-3 STCW78/95公約對船舶操縱模擬視景的規範‥‥‥‥‥‥‥‥‥6
2-2 船舶操縱模擬視景相關空間資訊技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8
2-2-1 資料獲取方法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8
2-2-2 資料種類‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
2-2-3 空間資料於船舶操縱模擬之應用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
2-3 視覺化技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
2-4 虛擬實境技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
2-4-1 虛擬實境技術簡介‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
2-4-2 虛擬實境的特徵‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
2-4-3 虛擬實境技術與仿真、多媒體的差異性‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
2-4-4 虛擬實境技術的應用領域‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
第三章 建模技術與相關應用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
3-1 物件模型建模技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
3-1-1 物件模型簡介‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
3-1-2 物件模型建模方法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥20
3-1-3 Creator建模技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
3-1-4 地理資訊系統建模技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
3-2 地形建模技術研究‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥36
3-2-1 地形資料獲取方式‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥36
3-2-2 MultiGen Creator地形產生演算法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥38
3-2-3 MultiGen Creator地形建模流程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥40
3-2-4 地形建模範例‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44
第四章 港灣視景資料庫建置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥50
4-1 港灣視景資料庫簡介‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥50
4-2 船舶操縱模擬視景資料庫的建模流程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥51
4-3 視景資料庫範例‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥53
4-3-1 港灣資料取得與處理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥53
4-3-2 資料整合與規劃‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥59
4-3-3 港灣圖台建置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥62
4-3-4 模型資料庫建置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥64
4-4 視景資料庫整合‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥71
4-4-1 物件與地形的套合與融合‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72
4-4-2 物件模型與地形套合步驟‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72
4-4-3 港灣視景資料庫整合‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥76
第五章 視景資料庫應用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥78
5-1 VEGA簡介‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥78
5-1-1 VEGA應用程式開發架構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥81
5-1-2 場景與環境特效整合‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥83
5.2 視景模擬測試‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥85
5-2-1 高雄港船舶操縱模擬視景系統與人機介面整合‥‥‥‥‥‥‥‥87
第六章 結論與展望‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥92
6-1 結論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥92
6-2 展望‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥94
參考文獻‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥95

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