臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要從既有的日本MMG數學模型為基礎，透過虛擬實境系統來建構一套適用於深水域和淺水域，並且也考慮洋流、風力影響之操船模擬系統。本系統將可提供船員做為操船模擬之訓練。
虛擬實境系統在本文中主要利用兩套軟體來建構完成，其一為WorldToolKit R9（WTK），另一套為OmegaSpace。並利用3D StudioMax來建構整體虛擬世界的環境。透過3D立體眼鏡、電腦螢幕、三槍投影機等周邊硬體設備來達到擬真效果，使本套操船模擬系統更加完美。本系統之建構成本，遠低於國外引進之價格，為一經濟實用之虛擬實境操船模擬系統。對國內船員之操船訓練有相當大的幫助，亦可延伸作其他海況及船體運動之模擬。

摘要 Ⅰ
誌謝 Ⅱ
目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅶ
符號說明 Ⅸ
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2研究動機及目的 2
1-3文獻回顧 2
1-3.1虛擬實境 2
1-3.2船舶操縱理論 5
1-4論文架構 7
第二章 船舶操縱運動數值模型 8
2-1座標系 8
2-2船舶操縱運動方程式 9
2-3主船體流體動力 11
2-4舵力 13
2-5螺槳力及力矩 16
2-6主機扭矩 16
2-7風力 17
2-8淺水域中操船 17
2-8.1淺水效應之主船體流體動力 18
2-8.2考慮淺水效應之舵力與螺槳力 20
第三章 操船虛擬實境系統之軟硬體架構 22
3-1虛擬實境簡介 22
3-1.1虛擬實境的特性 22
3-1.2虛擬實境的表現方式 23
3-2虛擬實境操船系統軟體架構 24
3-2.1 WorldToolKit 24
3-2.2 OmegaSpace 28
3-3虛擬實境操船模擬系統硬體架構 32
3-3.1操作平台 33
3-3.2監控平台 34
3-3.3模擬平台 35
3-4物件模型的建構 39
3-5虛擬實境操船模擬系統整體架構 42
第四章 操船模擬系統 44
4-1計算實例船舶 44
4-2操船模擬系統之建立 48
4-2.1監控平台之建立 48
4-2.2模擬平台之建立 49
4-3操船模擬系統之執行 55
第五章 結論及未來展望 57
參考文獻 59
附錄A 62

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