虚拟轮机模拟器研究1开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

虚拟现实技术作为一种新兴的仿真技术，近年来在各个领域得到了越来越广泛的应用。

轮机模拟器作为虚拟现实技术在船舶工程领域的重要应用之一，对于提高船员素质、保障航海安全、促进船舶设计和建造具有重要的意义。

本课题以虚拟轮机模拟器的研究与开发为目标，旨在构建一个逼真的虚拟轮机环境，并实现对轮机设备、系统操作以及故障处理等方面的仿真，为船员培训、船舶设计以及科学研究提供一个高效、安全、经济的平台。

2. 本选题国内外研究状况综述

虚拟轮机模拟器作为船舶仿真技术的重要发展方向，近年来受到了国内外学者和机构的广泛关注和研究。

国内方面，上海海事大学、大连海事大学、武汉理工大学等高校在虚拟轮机模拟器的研制方面取得了一定的成果。

例如，上海海事大学开发了“船舶模拟器工程研究中心”，其研发的虚拟现实船舶动力装置模拟器已经应用于船员培训和科学研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要内容包括：1.虚拟轮机环境构建：a.研究虚拟现实技术、三维建模技术以及图形渲染技术，构建高度逼真的虚拟轮机场景。

b.根据实际轮机布局和设备特点，建立虚拟轮机舱室、设备、管路等模型，并进行材质、纹理、光照等方面的渲染，以提高场景的真实感。

c.模拟轮机环境的声效，例如设备运行声音、报警声音等，增强用户的沉浸感。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用以下研究方法和步骤：
1.文献调研阶段：-收集和阅读国内外关于虚拟现实技术、船舶轮机模拟器、仿真技术等方面的文献资料，了解相关领域的研究现状、发展趋势以及关键技术。

-重点关注虚拟现实技术的应用、轮机模拟器的功能实现、仿真模型的建立以及性能优化等方面的研究成果。

2.系统设计阶段：-确定虚拟轮机模拟器的总体架构、功能模块以及技术路线。

5. 研究的创新点

本课题的预期创新点包括：
1.高度逼真的虚拟轮机环境构建：-采用先进的虚拟现实技术、三维建模技术以及图形渲染技术，构建高度逼真的虚拟轮机环境，例如，使用基于物理的渲染（pbr）技术，使虚拟场景更加真实。

-模拟轮机环境的各种感官效果，例如温度、湿度、震动等，增强用户的沉浸感。

2.基于数据的故障模拟与诊断：-收集和分析实际轮机运行数据，建立基于数据的故障模型库，并利用机器学习算法，提高故障诊断的准确性和效率。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.王树宗,张晓东,周俊,等.基于虚拟化技术的船舶电力推进系统仿真平台[j].系统仿真学报,2020,32(06):1206-1213,1220.

2.沈冬,陈宇.虚拟化技术在船舶模拟器中的应用[j].中国航海,2019(02):120-123.

3.郭浩,张敏,王超,等.虚拟化技术在船舶仿真训练系统中的应用研究[j].舰船科学技术,2018,40(18):129-133.