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研究生:王致堯
研究生(外文):Wang,Ziyao
論文名稱:應用擷取高程技術於港灣建置之研究
論文名稱(外文):Research on the application of capture technology in harbor construction
指導教授:羅德章羅德章引用關係
指導教授(外文):Lo,Dechang
口試委員:羅德章謝志敏張志華陳震武
口試委員(外文):Lo,DerchangHish,ChihminChang,JyhhwaChen,Jhenwu
口試日期:2011-06-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:海事資訊科技研究所
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:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:高程擷取虛擬實境操船模擬機系統
外文關鍵詞:height retrievalVirtual RealityShip Handling Simulator System
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本論文主要目的即在於使用Quest 3D虛擬實境與Google earth軟體開發港灣地形加入操船模擬機系統之研究。文中將利用Google earth開發程式擷取經緯度高程,經過GIS的轉換,透過圖形化3D模型完成Quest 3D的港灣建置,運用計算式帶入投影機角度設定,使投影機的角度達到更好的安裝配置,並利用單台電腦顯示卡串連nVIDIA SLI為架構,配合4 Display做為傳輸三台投影機同步畫面的簡單裝置,使投影系統來呈現高畫質特效輸出效果。由3D虛擬實境場景建模軟體Maya建置場景模型後,再重疊港灣模組,完整呈現世界十大港口之一-新加坡港的3D視覺景象。本研究操船模擬機系統應用於三維虛擬實境船舶操縱軟體開發實驗室的操船模擬機器,單台電腦投影顯示畫面以90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 main purpose of this thesis is to design an innovative ship handling simulation program by combining the development of Quest3D software and the Google earth harbor terrain software. This thesis describes the usage of the Google earth program to retrieve the latitude and longitude elevation, through GIS conversion and 3D graphical model to generate the Quest 3D harbor construction blueprint. Projectors display the image with build-in formula calculated angle settings to achieve a better perspective for the projectors installation. Further, we use a single computer display card nVIDIA SLI with a simple device platform of 4 Display as synchronous transmission of three projectors, so as to enhance the generation of high-definition images. A 3D virtual reality scene was built by using the Maya Model, and then we overlap with the harbor module to complete a world top ten ports - Singapore 3D visual scene. The results will be tested in the ship handling simulator machine at the three-dimensional virtual reality software development laboratory. A single computer projection shows a 90-degree view of the scene to enhance the viewing angle and visual optimization with the operating platform and peripheral
hardware to further simulate reality.

目錄

中文摘要 1
Abstract 2
致謝 3
目錄 4
表目錄 6
圖目錄 7
第一章 緒論 9
1.1 前言 9
1.2 研究動機與目的 10
1.3 文獻回顧 11
1.4 論文架構 23
第二章 高程擷取程式的製作與擷取設定 25
2.1 Google Earth 介紹 25
2.2 Google Earth 高程擷取程式製作 29
2.3 Google Earth高程擷取實體介面與設定 31
2.4 介紹擷取API程式碼與.Net Framework 35
第三章 利用地理資訊系統GIS轉換3D模型 40
3.1 地理資訊系統介紹 40
3.2 數值高程模型生成 42
3.3 VRML系統介紹與應用 44
第四章 3D場景物件與虛擬實境建置 47
4.1 新加坡港場景模型建置簡介 47
4.1.1 新加坡港介紹 48
4.2 三維模型建置軟體 49
4.2.1 Autodesk Maya建模軟體介紹 50
4.3 三維模型技術與紋理貼圖 51
4.4 建置新加坡港虛擬場景 53
4.4.1 Adobe Photoshop繪圖軟體介紹 53
4.4.2 3D陸上地形建置 54
4.5 SLI的技術介紹 62
4.5.1 SLI電腦系統設定 63
4.5.2 投影系統計算設定 64
第五章 結論與未來展望 69
5.1 結論 69
5.2 未來展望與建議 70
參考文獻 71


表目錄

表1-1虛擬實境與高成數據之相關研究 12
表2-1Google Earth 版本比較 27
表2-2擷取程式面板規劃表 30
表4-1分析幾何建模技術 51

圖目錄
圖2.1 Google earth 介面 26
圖2.2 擷取流程圖 28
圖2.3 經緯度數據與範圍 29
圖2.4 擷取程式實體介面 31
圖2.5 擷取辨識-1 32
圖2.6 擷取辨識-2 32
圖2.7 擷取範圍劃分圖 33
圖2.8 開始進行擷取 34
圖2.9 進行擷取中 34
圖2.10 擷取的高程列檔與自動Excel化 35
圖2.11 .NET Framework 類別圖 35
圖3.1 高程匯入GIS 42
圖3.2 進行DEM轉換 42
圖3.3 GIS至做好後匯入Google Earth確認 43
圖3.4 3D地形完成 43
圖3.5 VRML視窗與模型 45
圖3.6 高雄港模型圖 46
圖3.7 高雄港灣模型建置圖 46
圖4.1虛擬場景製作流程 47
圖4.2 紋理貼圖軸 52
圖4.3 地圖影像畫出新加坡範圍 54
圖4.4 26張截取的地圖 55
圖4.5 拼疊完成的電子海圖 56
圖4.6 向量式拼貼地圖 57
圖4.7 由向量式地圖轉線圖 57
圖4.8不規則排列圖 58
圖4.9 修正過的線圖 58
圖4.10 由線圖製作成3D模型 59
圖4.11陸上地形UV貼圖 60
圖4.12內港碼頭設置圖 60
圖4.13新加坡港灣模型 61
圖4.14新加坡港灣模型 61
圖4.15雙顯示卡4Display輸出 64
圖4.16 測試同步畫面 64
圖4.17 View volume 65
圖4.18投影機計算設置圖 66
圖4.19 操船模擬系統畫面 68


1.nVidia 3D corporation SLI Manual,2006
2.Quest 3D Tutorial Manual,2008
3.Maria V. Cifuentes , Análisis Multicriterio para la Simplificación de Geometría y Texturade Terrenos,2006
4.Juan D’Amato, Palabras Claves: Realidad Virtual, Simulación Computacional, Algoritmos Geométricos,Computación Gráfica,2004
5.許嘉修,「以多是景虛擬實境建立網際三維地理資訊系統之研究」,2001
6.曾彥祥,「快速投影技術應用於波束合成之研究」,2003
7.國科會專題研究計畫成果報告,「由多台投影機組成一個大螢幕顯示系統之研究」,2003
8.張修銘,「應用VRML於三維彩色快速原型之整合研究」,2004
9.周宗蔚,「雙船於不規則波中之虛擬操縱系統」,2005
10.鄭傳璋,「船舶操縱模擬系統視景資料庫建置之研究」,2005
11.林嘉豪,「以VRMLX3D為基礎的互動式三維空間資訊管理系統之研究」,2005
12.楊鑫,「基於Google Earth的高程信息快速提取方法」中國北京地質大學土地科學技術學院,2005
13.張淑淨、邱永芳、張富東,「電子海圖資訊通報管理系統之研究」,2006
14.陳芳鈿,「拼接式多台投影機的自動色彩匹配」,2006
15.楊善智,「數值高程模型(DEM)之品質評估」,2006
16.陳冠亨,「應用虛擬實境技術作操船運動與三維波浪之模擬」,2007
17.陳信州,「三角網格之互動式貼紙貼圖」,2007
18.潘彥男,「利用電腦自動化對數值高程模型作線形偵測」,2007
19.汪純煌,「以Java3D為基礎的網路三維虛擬實境之實作與研究」,2007
20.張菀倩,「海上行動裝置導航系統之研究」,2008
21.邱等人,「多船操縱模擬系統研究」,2008
22.林靜賢,「以KML技術實現台灣遙測地理資訊平台」,2008
23.賴正偉,「以Google Earth 為基礎的高中地理數位學習之研究」,2009
24.邱柏翰,「海洋地理資訊系統餘電子海圖之研究」,2009
25.陳瑜瑩,「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,2009
26.莊元銘,「全景投影機處理器」,2009
27.林文賜,「應用3D-GIS技術於地景模擬之研究」,2009
28.張禹,「基於Arc的DEM數據生成方法的研究與探討」,2009
29.內政部國土測繪中心,「水深測量技術發展先期研究」,2010
30.陳旻毅,「主題為應用Quest 3D虛擬實境軟體開發操船模擬機系統之研究」,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,2010
31.張書源,Visual C# 2010與UML開發實戰,2010
32.徐等人,行政院原子能委員會核能研究所,「基應用SRTM 地形資料結合Google Earth於全台風能資源評估之研究」,2010
33.三聯科技股份有限公司所製作的電子海圖概述
34.Micorsoft Visual C# Developer Center http://www.microsoft.com/taiwan/vstudio/vcsharp/default.mspx
35.Google Earth API Code http://code.google.com/intl/zh-TW/apis/earth/

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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