船舶虚拟现实设计技术探讨

（ ｒｕ ｌ ｉ ｌ ｔｏ ａ ｅ ｈ ｐ Ｄｅ ｉ ｎ ， ＶＳ Ｄ）。 Ｖｉ ａ ｍｕ ａ ｉ ｎ Ｂ ｓ ｄ Ｓ ｉ ｓｇ ｔ Ｓ ＢＳ
、ห้องสมุดไป่ตู้
虚 拟 现 实 技 术 的 概 念
虚 拟 现 实 技 术 （ ｉｔ ｌ ａｉ ，简称 ＶＲ）是 近 年 来 出 Ｖ ｒｕａ ｌ ｙ Ｒｅ ｔ 现 的新 兴 科 学 技 术 ，它 可 以 借 助 电子 计 算 机 模 拟 一 个 虚 拟 的 三 维 空 间 ，让 使 用 者 可 以在 虚 拟 的 环 境 中模 拟 听 觉 、 视 觉 、 触 觉 等 感 官 ，犹 如 身 临其 境 一 般 ，可 以观 察 和 感 受 三 维 空 间
技术 ，可以用电子计算机模拟实物 ，而减少实物模型的制造，
从 而 节 约 产 品 的设 计开 发 成 本 ，缩 短 产 品设 计 周 期 ＿。 ２ ｌ
三 、船 舶 虚 拟 设 计 研 究现 状
项 全 新 的人 机 交互 技 术 ，它 可 以在 电子 计 算机 的帮 助下 ，实
现人与虚拟仿真环境 的交互 ， 从而可以在虚拟的环境下模拟产 品的设计 以及制造 的各个环节。我们可 以将虚拟现 实技术用于 船舶设计的各领域 ，包括初步设计、虚拟制造 、后期维修 、船
随着 虚 拟 现 实 技 术 （ ＶＲ） 的 发 展 ，上 世 纪 ９ 年 代 初 ， ０
Ｊ ｎｓ 人便开始探 讨ＶＲ 术在船舶设计 中的应用 问题 。同 ｏ 等 技 时， ｎ ｅｔ和Ｌ ｍｂ 等人也对新兴的并行 工程在船 舶设计 Ｂｅ ｅ ｔ ａ
中 的应 用做 了 大量 的 研 究 工 作 。除 此 之 外 ，更 早 的船 舶 模 块 化 技 术 、 船 舶 成 组 技 术 以 及 人 工 智 能 技 术 等 的研 究 ，都 为 船 舶 虚 拟 设 计 技 术 的 发 展 奠 定 了一 定 的 基础 。 美 、 英 等 发 达 国家 广 泛 的 研 究 虚 拟 现 实 技 术 在 军 舰 设 计 中的 应 用 。１ ９ 年 秋 ，美 国国 防 部 高级 研 究计 划 署 以公 开 招 ９ ２
究 了船 舶工 程 的 特 点 以 及 船 舶 虚 拟 设 计 技 术 的 特 性 和 发 展 前 景 ， 实 现 整 船 全 周 期 虚 拟 设 计 作 理 论 和 技 术 上 的 探 讨 。 为 关 键 词 ：虚 拟现 实 ；研 究 现 状 ；船 舶 工 程 中 图分 类号 ：Ｕ ７ ． ９ ６ １ ９ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １０ — ９ ３ （ ０ ２ ５ ０ ０ — ２ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ — ０ ７０
第 １ 卷 第 ５期 ２
２０１ 笠 ２
中 国
水
运
Ｖｏ１ １２ ． Ｍ ａｙ
Ｎｏ． ５ ２ ２ Ｏ１
５月
Ｃ ｎａ ａｒｅｒ ｈｉ Ｗ Ｔｒ ａｎｓ ｏｒ ｐ ｔ
船舶虚拟现实设 计技术 探讨
李 云
（ 江 国 际 海运 职 业 技 术 学 院 ，浙 江 舟 山 ３ ６ ２ 浙 １ ０ １） 摘 要 ： 文 中 综 合 介 绍 了虚 拟 现 实 技 术 的概 念 和特 点 ，并 结 合 虚 拟 设 计 技 术 及 其 在 船 舶 行 业 的研 究 现 状 ，分 析 和 研
舶 设 备 使 用 等 ，其 中有 些 领 域 是传 统 设 计 方法 无 法 实 现 的 。 目前 ，很 多 国家 都 致 力 于 研 究 船 舶 虚 拟 设 计 技 术 ，取 得 了一 定 的 成 绩 。我 国还 处于 起 步 阶 段 ，再 加 上 船 舶 设 计 具 有 综 合 性 和 复 杂 性 等 特 点 ， 所 以 要 研 究 出个 完 整 的 、 通 用性 强 的船 舶虚 拟 设 计 系 统 还 有 一 定 的 难 度 。要 最 终 实 现 真 正 意 义
随着 现 代 科 学 技术 的迅 猛 发 展 ，虚 拟 现 实 技 术在 设 计 、制 造 等行 业 开 始 得 到 了发 展 和 应 用 。船 舶行 业 作 为 中国 的支 柱 产 业之 一 ，其 设 计 和 制造 技 术 也 是 日新 月 异 。虚 拟 现 实技 术 作 为
一
造 阶 段 协 助设 计 人 员进 行 船 舶 产 品 的开 发工 作 。 分 利 用此 项 充
上 的船舶 虚拟设计 ，需 要建 立在对船舶虚拟设 计 的理论、特
点 和 方 法 进 行 深 入 研 究 的基 础 上 。
一
标的方式 ，希望研 究出新 一代的船舶设计方法 。此方法能够 利用虚拟样机技术 和仿 真技 术 ，并且兼顾船舶设计、制造、 维 护等 各 项 过 程 ，是一 种 基 于 虚 拟仿 真 的船 舶 设计 方法
它 的 目的 是 虚 拟 船 舶 设 计 ，设 计 的 内 容 涵 括 了 船 舶 的 设 计 、 建 造 、 后 期 维 护 、 设 备 使 用 和 用 户 需 求 等 船 舶 的 完 整 生 命 周 期 ，可 以 在 虚 拟 过 程 中 消 除一 些 潜在 的 弊 端 。 目前 美 国海 军 已经 成 功 的将 此 技 术 应 用在 军舰 的 舱 室 内 部 布 局 进 行 校 验 、 作 战 能 力 进 行 分 析 以及 进 行 实 战模 拟 等 方 面 ，有 效 的 提 高 了 设 计 的 质 量 ，降 低 了设 计 的成 本 ， 缩 短 了 设 计 周 期 。 对 于 船 舶 虚 拟 设 计 的 研 究 会 不 断 的深 入 、 不 断 的 完 善 ，其 在 船 舶 工 程 中 的应 用也 会 越 来 越 广 Ｉ。 ３ 】 中 国 将 虚 拟 设 计 技 术 应 用在 船 舶 行 业 的研 究起 步 较 晚 ， 目前 还 没 有 一 个 船 厂 能 够 将 虚 拟 现 实技 术 应 用 到整 个造 船 周 期 ， 只 能 就 某 一 个 具 体 阶段 开 展 一 些 研 究 工作 。 有 一 些 船 舶 生产 设 计 单 位 在 以 相 关 基 础 课 题 的基 础 上 ， 实现 了 舱 室 纵 综 合 局 的虚 拟漫 游 ，通 过 虚 拟 漫 游 可 以检 查 设 计 的合 理性 、设 备 与 系统 的 可 操 作 性 以及 可 维 护 性 。 同 时还 开 展 了船 体 虚 拟 装 配 、船 厂 虚 拟 生 产 、 虚 拟 样 船 建 模 以及 制 作 多媒 体 的船 舶