舰船虚拟火灾训练系统主控室建模子系统shipsvirtualfiretrainingsystemthemaincontr
摘 要摘 要虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机模拟系统。它使用计算机生成模拟环境，是一个多种信息相互交融，人家交互的3D动态可视化系统，并且可以让用户沉浸在模拟用户身体行为的环境中。虚拟现实技术对于建筑火灾模拟、训练、决策和评价船舶火灾和火灾等方面具有重要的意义。船舶消防的虚拟现实是一个火灾现场，它通过计算机构建虚拟的船舶环境，具有沉浸式、交互式和富有想象力的特征。消防员在现实世界中接受模拟环境训练，以改善复杂的火灾环境。处理和决策能力，以及火灾和船员火灾评估可能造成的损失，以指导船舶的消防培训和安全工程培训。主控室建模要根据真实船舶的主控室，主控室的主要功能首先要有气温、气压、温度等船舶内重要数据的显示；其次要具备船舶内部的视频监控功能；然后船舶主控室还必须有一个报警预警灯；最后，船舶主控室模拟训练系统还必须有一个模拟火灾发生的功能。本系统主要采用3DMax软件实现船舶主控室的建模，再使用unity软件完成主控室内监控器模型设计，监控数据的显示，视图图像的模拟显示，以及交互式灭火设计。 关键词虚拟现实，船舶火灾训练，主控室
目录
第一章 绪论 1
1.1 系统研究背景 1
1.2 系统研究的意义 2
1.3 国内外研究现状 3
1.4 本课题主要研究内容 5
1.5 论文结构 5
第二章 开发环境及相关技术介绍 6
2.1 系统开发环境和开发工具的选择 6
2.2 系统开发语言和工具介绍 6
2.2.1 Visual C#的介绍 6
2.2.2 Unity3D的介绍 7
2.2.3 3DMax的介绍 8
2.3 系统开发环境 9
2.3.1 3DMax安装 9
2.3.2 Unity 9
第三章 系统需求分析 10
3.1系统的可行性分析 10
3.1.1 技术可行性 10
3.1.2 经济可行性 10
3.2系统整体需求分析 10
3.3主控室建模子系统需求分析 11
3.4本章小结 11
第四章 系统设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
12
4.1舰船虚拟火灾训练系统总体设计 12
4.2主控室建模子系统设计 13
4.2.1主控室子系统的C#设计 13
4.2.2主控室内监控器模型设计模块的设计 14
4.2.3监控数据的显示模块的设计 14
4.2.4视图图像的模拟显示模块的设计 14
4.2.5交互式灭火设计模块的设计 14
第五章 系统详细设计 16
5.1主控室内监控器模型设计 16
5.1.1主控室数据的收集 16
5.1.2主控室的建模和渲染 16
5.1.3向Unity中导入外部模型 17
5.2火灾警报灯模块设计 18
5.2.1 light组件的使用 18
5.2.2火灾灯光的模拟代码 20
5.3监控数据的显示模块设计 21
5.3.1几种插值动画插件的使用对比 21
5.3.2 Dotween插件的使用 21
5.3.3插件代码的实现 23
5.4 视图图像的模拟显示模块设计 23
5.4.1 RawImage与Image的使用对比 23
5.4.2 RawImage实现监控的代码 23
5.5 交互式灭火模块设计 24
5.5.1 UGUI按钮的使用 24
5.5.2 NGUI与UGUI的使用对比 24
5.5.3 使用UGUI按钮交互式灭火 24
致 谢 28
参 考 文 献 29
绪论
系统研究背景
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机模拟系统[1]。它使用计算机生成模拟环境，是一个多种信息相互交融，人机交互的3D动态可视化系统，并且可以让用户沉浸在模拟用户身体行为的环境中。
虚拟现实技术是模拟技术，仿真技术和计算机图形学的一个重要的研究方向。人机界面技术是传感器网络技术和其他技术的多媒体技术的集合。这是一个具有挑战性的交叉研究领域。虚拟现实技术主要包括对环境，感知，自然技能和传感设备的模拟[3]。仿真环境是计算机生成的三维图像，实时动画。我相信理想的虚拟现实应该有所有的意见。除了计算机图形的视觉感知，听觉，触摸，触摸等体育意识，甚至嗅觉和味觉等，也被称为更多的意识。 “自然技能”是指人的头部，眼睛，手势或其他人的行为，通过计算机处理和数据在参与者的相应动作中，以及用户的输入进行实时响应，并反馈给用户的面部特征传感器设备是一种三维交互式设备。
其特征是，多感知是指通用电脑拥有的视觉感知，以及听觉感知，触觉感知，运动感知，甚至味觉，嗅觉，感知等。 理想的虚拟现实应该具有所有人的感性功能[4]。 存在性意味着用户感觉到在模拟环境中作为主角出现的真实性。理想的仿真环境应该是使用户难以区分真假。交互性是指用户对模拟环境中的对象的响应能力和环境反馈的自住程度。自主性是指根据物理运动规律的真实世界对象的虚拟环境。
在世界经济交往猛发展的今天，航运在整个世界上的地位也有所提高，船舶的数量和吨位也日益增长。更加应该注意的是船舶的安全问题，船舶火灾又是其中最可怕的一个问题[5]。
船舶是海上的特殊结构，是由舰船本身的结构和所处的环境导致的。船这个在海上建立的一个特别的建筑,在发生火灾,救生船到甚至由于风暴等原因无法进入,所以船员只能依靠他们自己的能力拯救他们的生命。另一方面，船舶自身的结构问题使船上的空间更加紧凑，各个房间及物品之间距离很近。此外,由于火和烟的易传播性,和在船舶正常运行本身需要大量的燃油和各种石油供应等易燃易爆材料的基本特点，使得船舶火灾的变得困难重重，也给船员的安全问题打上了一个大大的问号。因为船舶结构更有利于形成火灾。船舶火灾研究是一个复杂的问题,由于解决船舶火灾上的问题的严重性和威胁性越来越大,所以船舶的发展具有深远的意义和影响。
当前，有不少研究人员已经从各方面钻研，期待找到一个合适的方法来该神这个问题。虚拟现实技术对于建筑火灾模拟、训练、决策和评价船舶火灾和火灾等方面具有重要的意义。船舶消防的虚拟现实是一个火灾现场，它通过计算机构建虚拟的船舶环境，具有沉浸式、交互式和富有想象力的特征。消防员在现实世界中接受模拟环境训练，以改善复杂的火灾环境。处理和决策能力，以及火灾和船员火灾评估可能造成的损失，以指导船舶的消防培训和安全工程培训。
1.2 系统研究的意义
国内船舶防火及对策研究的基础上,研究和开发船舶火灾,目前国内的研究主要集中在对舰船火灾事故的原因及对策,最依赖于实证分析,没有实现定性定量分析。目前国内船舶火灾科学的研究主要有以下几个方面:中国科技大学火灾科学国家重点实验室的很多火灾科学基础理论研究,主要从船舶火灾烟雾沿着通道传播特点和船舶火灾的机理,通过大量的实验和数值模拟研究,通过一系列的实验模拟的理论分析,针对发动机漏油问题漏油雾化方法,并提出了消防机舱火灾的预防和控制措施,如隔热保护,合理布置物品[6]。
目录
第一章 绪论 1
1.1 系统研究背景 1
1.2 系统研究的意义 2
1.3 国内外研究现状 3
1.4 本课题主要研究内容 5
1.5 论文结构 5
第二章 开发环境及相关技术介绍 6
2.1 系统开发环境和开发工具的选择 6
2.2 系统开发语言和工具介绍 6
2.2.1 Visual C#的介绍 6
2.2.2 Unity3D的介绍 7
2.2.3 3DMax的介绍 8
2.3 系统开发环境 9
2.3.1 3DMax安装 9
2.3.2 Unity 9
第三章 系统需求分析 10
3.1系统的可行性分析 10
3.1.1 技术可行性 10
3.1.2 经济可行性 10
3.2系统整体需求分析 10
3.3主控室建模子系统需求分析 11
3.4本章小结 11
第四章 系统设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
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4.1舰船虚拟火灾训练系统总体设计 12
4.2主控室建模子系统设计 13
4.2.1主控室子系统的C#设计 13
4.2.2主控室内监控器模型设计模块的设计 14
4.2.3监控数据的显示模块的设计 14
4.2.4视图图像的模拟显示模块的设计 14
4.2.5交互式灭火设计模块的设计 14
第五章 系统详细设计 16
5.1主控室内监控器模型设计 16
5.1.1主控室数据的收集 16
5.1.2主控室的建模和渲染 16
5.1.3向Unity中导入外部模型 17
5.2火灾警报灯模块设计 18
5.2.1 light组件的使用 18
5.2.2火灾灯光的模拟代码 20
5.3监控数据的显示模块设计 21
5.3.1几种插值动画插件的使用对比 21
5.3.2 Dotween插件的使用 21
5.3.3插件代码的实现 23
5.4 视图图像的模拟显示模块设计 23
5.4.1 RawImage与Image的使用对比 23
5.4.2 RawImage实现监控的代码 23
5.5 交互式灭火模块设计 24
5.5.1 UGUI按钮的使用 24
5.5.2 NGUI与UGUI的使用对比 24
5.5.3 使用UGUI按钮交互式灭火 24
致 谢 28
参 考 文 献 29
绪论
系统研究背景
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机模拟系统[1]。它使用计算机生成模拟环境，是一个多种信息相互交融，人机交互的3D动态可视化系统，并且可以让用户沉浸在模拟用户身体行为的环境中。
虚拟现实技术是模拟技术，仿真技术和计算机图形学的一个重要的研究方向。人机界面技术是传感器网络技术和其他技术的多媒体技术的集合。这是一个具有挑战性的交叉研究领域。虚拟现实技术主要包括对环境，感知，自然技能和传感设备的模拟[3]。仿真环境是计算机生成的三维图像，实时动画。我相信理想的虚拟现实应该有所有的意见。除了计算机图形的视觉感知，听觉，触摸，触摸等体育意识，甚至嗅觉和味觉等，也被称为更多的意识。 “自然技能”是指人的头部，眼睛，手势或其他人的行为，通过计算机处理和数据在参与者的相应动作中，以及用户的输入进行实时响应，并反馈给用户的面部特征传感器设备是一种三维交互式设备。
其特征是，多感知是指通用电脑拥有的视觉感知，以及听觉感知，触觉感知，运动感知，甚至味觉，嗅觉，感知等。 理想的虚拟现实应该具有所有人的感性功能[4]。 存在性意味着用户感觉到在模拟环境中作为主角出现的真实性。理想的仿真环境应该是使用户难以区分真假。交互性是指用户对模拟环境中的对象的响应能力和环境反馈的自住程度。自主性是指根据物理运动规律的真实世界对象的虚拟环境。
在世界经济交往猛发展的今天，航运在整个世界上的地位也有所提高，船舶的数量和吨位也日益增长。更加应该注意的是船舶的安全问题，船舶火灾又是其中最可怕的一个问题[5]。
船舶是海上的特殊结构，是由舰船本身的结构和所处的环境导致的。船这个在海上建立的一个特别的建筑,在发生火灾,救生船到甚至由于风暴等原因无法进入,所以船员只能依靠他们自己的能力拯救他们的生命。另一方面，船舶自身的结构问题使船上的空间更加紧凑，各个房间及物品之间距离很近。此外,由于火和烟的易传播性,和在船舶正常运行本身需要大量的燃油和各种石油供应等易燃易爆材料的基本特点，使得船舶火灾的变得困难重重，也给船员的安全问题打上了一个大大的问号。因为船舶结构更有利于形成火灾。船舶火灾研究是一个复杂的问题,由于解决船舶火灾上的问题的严重性和威胁性越来越大,所以船舶的发展具有深远的意义和影响。
当前，有不少研究人员已经从各方面钻研，期待找到一个合适的方法来该神这个问题。虚拟现实技术对于建筑火灾模拟、训练、决策和评价船舶火灾和火灾等方面具有重要的意义。船舶消防的虚拟现实是一个火灾现场，它通过计算机构建虚拟的船舶环境，具有沉浸式、交互式和富有想象力的特征。消防员在现实世界中接受模拟环境训练，以改善复杂的火灾环境。处理和决策能力，以及火灾和船员火灾评估可能造成的损失，以指导船舶的消防培训和安全工程培训。
1.2 系统研究的意义
国内船舶防火及对策研究的基础上,研究和开发船舶火灾,目前国内的研究主要集中在对舰船火灾事故的原因及对策,最依赖于实证分析,没有实现定性定量分析。目前国内船舶火灾科学的研究主要有以下几个方面:中国科技大学火灾科学国家重点实验室的很多火灾科学基础理论研究,主要从船舶火灾烟雾沿着通道传播特点和船舶火灾的机理,通过大量的实验和数值模拟研究,通过一系列的实验模拟的理论分析,针对发动机漏油问题漏油雾化方法,并提出了消防机舱火灾的预防和控制措施,如隔热保护,合理布置物品[6]。
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