Web3D主机控制台建模及遥控起动仿真过程研究.pdf

第 15卷 第5期 集美大学学报 (自然科学版) Vo1．15 No．5 2010年 9月 JournalofJimeiUniversity(NaturalScience) Sep．2010 [文章编号]1007—7405(2010)05—0364—05 Web3D主机控制台建模及遥控起动仿真过程研究 王永坚，杨国豪 (集美大学轮机工程学院，福建 厦门361021) [摘要]为了实现具有交互功能主机虚拟控制台的网上发布，达到远程、网络式教学与培训的目的， 从系统开发环境介绍、主机控制台三维造型的建构及优化等方面阐述集控室内主机控制台三维场景的建模 过程．基于已建立的主机控制台三维模型，利用VRML语言的事件机制与路由机制，结合JavaScript编写的 脚本程序，设计并实现了集控室内主机遥控起动过程仿真，在此基础上进行了网页设计． [关键词]主机控制台；建模；Web3D；VRML；主机遥控起动；仿真 [中图分类号]U664．82 [文献标志码]A O 引言 船舶轮机模拟器实操训练是国际海事组织 (IMO)(STCW78／95公约》以及国家海事局颁布的 《中 华人民共和国海船船员适任考试、评估和发证规则》规定的海船船员取得各等级适任证书前必须完成的 实操训练项目．作为轮机模拟器操作训练的重要组成部分，主机控制台及其控制系统的操作与训练¨J， 是轮机员正确管理操纵现代化船舶机电设备，确保船舶航行安全的重要保障，是全面提升轮机员个人综 合素质的重要手段与途径．当前，船员培训机构使用的主机控制台及其操作与控制训练系统是一种软、 硬件结合的混合型的仿真模拟器，这种仿真模拟器在船员实操训练与评估过程中发挥着巨大的作用，取 得的成绩是有 目共睹的。但该模拟器也存在一些不足，如：可扩展功能较为薄弱、二次开发稍显不 足 ；维护较为麻烦以及故障设置和模拟能力稍显不足；设备价格较为昂贵，受训人员数量有限，受训 地点过于集中等，这在一定程度上影响了船员的培训质量和轮机模拟器应有价值的发挥．网络、多媒体 和虚拟现实技术的快速发展使得开发更为先进、方便实用、更适用于轮机员训练的模拟器已成为现实． 1 主机虚拟控制台建模与遥控起动仿真过程的开发环境 主机虚拟控制台包括驾驶室、集控室以及机旁三个虚拟控制台，本文只针对集控室内主机控制台 进行建模并通过该控制台对主机遥控起动仿真过程进行设计．主机虚拟控制台的建模 以集美大学用于 各等级轮机员适任证书实操评估训练的轮机模拟器控制台为原型，以Norcontrol公司生产的Autochief IV主机控制系统作为遥控起动仿真过程的原型，综合运用可视化建模软件 3DSMax、第三方建模软件 Web3Dtools以及VrmlPad图形编辑器等三维建模工具，构建主机虚拟控制台及台上所属仪器仪表等设 备的三维模型．在此基础上利用VRML语言的事件机制和路由机制，结合JavaScript脚本程序，实现 主机遥控起动过程的仿真．主机虚拟控制台三维场景的设计及遥控起动过程的交互式仿真操作采用当 前流行的浏览器／服务器 (B／S)的结构模式 ，即，在Web服务器端存储具有遥控起动交互功能的 主机控制台及台上所属设备的三维模型 ( ．wrl文本)，远程学员利用互联网或局域网，在其Pc机 [收稿 日期]2010一Ol-28 [修回日期]2010一o5—14 [基金项目]厦门市科技计划项 目 (3502 [作者简介]王永坚 (1972一)，男，高级轮机长，硕士，从事轮机模拟仿真研究． 第5期 王永坚 ，等：Web3D主机控制台建模及遥控起动仿真过程研究 ‘365 · 上点击 IE浏览器，连接Web服务器，访问并下载支持JavaScript具有遥控交互起动功能的主机虚拟 控制台三维场景；系统基于TCP／IP通信协议，通过HTIP寻找相应网址，实现三维场景的实时显示、 渲染和人机交互，进而完成网络三维场景下主机遥控起动过程中的各种操作训练的仿真． 2 Web3D主机控制台的设计与建构 2．1 主机控制台三维视景建模 Web3D主机控制台建模过程：1)控制台外型轮廓、方型运