(3.215.180.226) 您好!臺灣時間:2021/03/09 03:35
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳旻毅
研究生(外文):Chen,Min-Yi
論文名稱:應用Quest 3D虛擬實境軟體開發操船模擬機系統之研究
論文名稱(外文):Application of Quest 3D Virtual Reality to the Development of Ship Handling Simulator System
指導教授:羅德章羅德章引用關係
指導教授(外文):Lo,Der-Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:航海科技研究所
學門:運輸服務學門
學類:航海學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:操船模擬機系統虛擬實境CAVE
外文關鍵詞:Ship Handling Simulator System (SHSS)Virtual Reality (VR)Cave automatic Virtual Environment (CAVE)
相關次數:
  • 被引用被引用:8
  • 點閱點閱:1072
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:45
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
本論文主要目的即在於使用Quest3D虛擬實境軟體開發操船模擬機系統之研究。文中將硬體與軟體結合而建立一套虛擬實境於波浪中之操船系統,(1) 船舶六自由度數值經過Flow 3D模擬計算數值後儲存在MySql資料庫,(2)虛擬實境與資料庫連線呈現即時顯示船舶海上的六自由度運動,(3) Cave Automatic Virtual Environment(CAVE)多台電腦投影系統投射影像是使用區域網路多台電腦顯示畫面達到連線同步顯示技術。由船舶建模軟體Autodesk AutoCAD建置模型後,再由3D虛擬實境場景建模軟體Autodesk 3Ds Max,呈現世界十大港口-香港維多利亞港的三維視景。以區域網路多台電腦連線Server/Client為架構,通訊協定以TCP/IP做為傳輸與接搜資料,利用CAVE多台電腦投影系統擬來呈現輸出效果。
本研究的操船模擬機系統應用於國立高雄海洋科技大學海事資訊科技研究所三維虛擬實境船舶操縱軟體開發實驗室的操船模擬機器,船舶操縱和六自由度即時運算、CAVE多台電腦投影顯示畫面以120度環繞場景顯示,提升可視角度,視覺最佳化,搭配操作平台等周邊硬體設備達到模擬真實情境。
The aim of this thesis is to develop a Ship Handling Simulator System (SHSS) by using Quest3D Virtual Reality (VR) software. A SHSS integrates the hardware and software tools for a ship advanced in waves by virtual reality technique. The major contributions of the present study can be drawn in three parts: (1) use Flow 3D software to simulate the six-degrees-of-freedom of a ship advanced in waves and save these values in the MySql Database (2) display 3D real time six-degrees-of-freedom ship motion in random waves by integrating VR system and MySql Database (3) show the simulated images by using Cave Automatic Virtual Environment (CAVE) virtual reality system which is adopted local area network(LAN) to link multiple computers to display connection synchronization display technology. The construction of the ship model by commercial AutoCAD software; the scenery model uses Autodesk 3Ds Max to construct the world’s top ten ports–3D scene of Victoria Harbor of Hong Kong as whole environment of virtual world. We use LAN connection on multiple computers for the architecture, and TCP/IP Protocol as the transmitted and received data on multiple computers when using CAVE virtual reality system to render the output effect.
The SHSS is applied for VR laboratory, Institute of Maritime Information and Technology, at National Kaohsiung Marine University. The SHSS not only consists of six-degrees-of-freedom, but also CAVE Virtual Reality System has 120 degrees around the scene. The system could enhance visual angle expansion, visual optimization with operating platforms, and other hardware peripherals to achieve the real situations simulation.
中文摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 文獻回顧 3
1.3.1 虛擬實境 4
1.3.2 無縫CAVE投影系統 7
1.3.3 網路通訊協定 9
1.3.4 MySql資料庫 11
1.4 論文架構 11
第二章 虛擬實境軟體與操船模擬機硬體架構 14
2.1 虛擬實境介紹 14
2.2 QUEST 3D虛擬實境軟體介紹 16
2.2.1 Quest 3D 虛擬實境軟體編譯程式模式 17
2.2.2 Quest 3D 虛擬實境軟體模組介紹 17
2.3 虛擬實境操船模擬系統硬體架構 18
2.4 虛擬實境操船模擬系統整體架構 20
第三章 船舶六自由度運動 22
3.1 座標系 22
3.1.1 船舶六自由度運動座標系統 24
3.1.2 虛擬世界空間座標系統 25
3.2 FLOW 3D座標轉換 26
3.2.1 Flow 3D軟體介紹 26
3.2.2 座標轉換 27
第四章 虛擬實境之3D場景物件建置 29
4.1 香港維多利亞港場景模型建置簡介 29
4.2 三維模型建置軟體 31
4.2.1 Autodesk 3D Studio Max建模軟體介紹 31
4.2.2 Autodesk AutoCAD建模軟體介紹 32
4.3 三維模型技術與紋理貼圖 33
4.4 建置香港維多利亞港虛擬場景 36
4.4.1 Adobe Photoshop繪圖軟體介紹 37
4.4.2 3D陸上地形建置 37
4.4.2.1 電子地圖製作 37
4.4.2.2 建置3D陸上地形 42
4.4.3 港區景觀之模型建置 44
第五章 無縫CAVE投影顯示系統 46
5.1 CAVE硬體設定運作 46
5.2 CAVE系統軟體運作 47
5.3 用戶端攝影機投影矩陣設定 48
5.4 ARRAY陣列設定 51
5.5 區域網路連線 52
5.6 測試投影成果 54
5.7 邊緣融合技術 58
5.7.1 投影畫面重疊 59
5.7.2 邊緣融合 60
5.7.3 投影畫面色彩校正 61
第六章 操船模擬機系統 63
6.1 系統設計架構 63
6.2 天氣系統與海系統 69
6.3 船舶操縱之軟硬體設定 71
6.4 QUEST 3D與MYSQL資料庫設定 74
6.4.1 Quest 3D資料庫連線模組 74
6.4.2 六自由度的旋轉座標數值匯入資料庫 76
6.5 船舶六自由度運動 78
6.5.1 海洋波高設定 80
6.6 資訊顯示器 80
6.7 按鈕功能 81
6.8 CAVE顯示系統之選單功能 82
6.9 成果展示 83
第七章 結論與未來展望 85
7.1 結論 85
7.2 未來展望與建議 86
參考文獻 88
1.林義復,2008,「應用計算流力模擬船舶岸壁效應之研究」,國立高雄海洋科技大學海事學院航海科技研究所碩士論文。
2.林榮泰,2009,「船舶航行中與波浪交互作用之研究」,國立高雄海洋科技大學海事學院航海科技研究所碩士論文。
3.林宏正,「深入虛擬實境VR」,碁峰資訊。
4.楊凱鳴,2005,「虛擬實境CAVE系統之身體使用者介面」,國立交通大學建築研究所碩士論文。
5.Hudong互動百科,船舶駕駛模擬訓練,參考網站:http://www.hudong.com/wiki/%E8%88%B9%E8%88%B6%E9%A9%BE%E9%A9%B6%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E8%AE%AD%E7%BB%83
6.許嘉修,2002,「波浪中船體運動之虛擬實境操縱模擬」,國立成功大學造船暨 船舶機械工程研究所碩士論文。
7.江建輝,2004,「船舶於不規則波浪中之虛擬動態模擬」,國立成功大學系統暨船舶機電工程研究所碩士論文。
8.周宗蔚,2005,「雙船於不規則波中之虛擬操縱系統」,國立成功大學系統及船舶機電工程學系碩士論文。
9.李良輝、鄭傳璋、黃明哲,2005,「船舶操縱模擬系統視景資料庫建置之研究」,土木水利應用研討會。
10.李佳福,2006,「虛擬技術應用於船舶儀控之研究」,國立成功 大 學造船暨船舶機械工程研究所碩士論文。
11.陳冠亨,2007,「應用虛擬實境技術作操船運動與三維波浪之模擬」,國立成功大學系統及船舶機電工程學系碩士論文。
12.邱永芳、張富東、李良輝,2008,「多船操縱模擬系統研究(三)」,交通部運輸研究所。
13.吳長恩,2008,「虛擬實境技術於水下載具操縱模擬之應用」,國立成功大學系統及船舶機電工程學系碩士論文。
14.黃奕彰,2009,「虛擬實境技術輔助船舶操縱與近岸導航之研究」,國立高雄海洋科技大學海事學院航海科技研究所碩士論文。
15.陳瑜瑩,2009,「基於Quest 3D的航海模擬器三維視景系統之研究以高雄港為例」,國立高雄海洋科技大學海事學院航海科技研究所碩士論文。
16.Cruz-Neira, C., Sandin, D.J., DeFanti, T.A. Surround-Screen Projection-Based Virtual Reality: The design and Implementation of the CAVE. In SIGGRAPH ’93 Conference Proceedings, pages135-142. ACM SIGGRAPH, August 1993.
17.The CAVE Virtual Reality System,Reference site:http://www.evl.uic.edu/pape/CAVE/


18.范揚錚,2002,「虛擬實境CAVE軟體的模組化開發方式」,國立交通大學建築研究所碩士論文。
19.吳婉寧,2006,「虛擬實境之空間敘事性研究-以VR-CAVE為例」,國立交通大學建築研究所碩士論文。
20.Paul Bourke,2004,「Edge blending using commodity projectors」,Reference site:http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/texture_colour/edgeblend/
21.OSI模型全名為通訊系統互聯參考模型,參考網頁:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/OSI%E6%A8%A1%E5%9E%8B
22.TCP/IP通訊協定,參考網站:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/Tcpip
23.MySQL資料庫,參考網站:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/MySQL#MySQL.E7.AE.A1.E7.90.86
24.李佳福,2006,「虛擬技術應用於船舶儀控之研究」,國立成功大學造船暨船舶機械工程研究所碩士論文。
25.吳佩珊,2007,「整合網際網路與虛擬實境技術建立自行車道導覽系統-以潭雅神綠園道為例」,逢甲大學環境資訊科技碩士學位學程碩士論文。
26.陳駿凱,2005,「平面三自由度虛擬實境模擬器之設計與控制研究」,大同大學機械工程研究所碩士論文。
27.Quest 3D Tutorial Manual,2008。
28.Coordinate System,Reference site:http://www.tgsc.com.tw/English/coordinate%20system.html。
29.林昇翰、李柏諺、沈毓柔、呂佳俐、陳美如、賈叢林,2009,「無縫多投影機系統的顯示技術」,ICDC數位內容國際學術研討會。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔