铁路救援起重机模拟器视景仿真系统的研究

基于VR的起重运输机械培训仿真系统的研究
王秀萍;程文明;梁晓波;苏军朝
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2015(000)007
【摘要】在物流运输行业迅速发展的背景下,针对现有起重运输机械操作培训中存在的时间长、效率低等种种弊端,提出了基于VR的起重运输机械培训仿真系统的设计方案.在分析仿真系统功能需求的基础上,使用3DS MAX和OpenGL完成系统虚拟场景三维建模,基于Visual 平台对OGRE图形渲染引擎进行二次开发,实现系统模型的实时渲染驱动,使用Visual C++语言开发出系统操作界面,最终实现起重运输机械的操作仿真.仿真实验结果表明该仿真系统设计合理、可靠实用,能够满足日常起重运输机械操作培训需求,具有一定的实用性和参考价值.
【总页数】4页(P223-226)
【作者】王秀萍;程文明;梁晓波;苏军朝
【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TP311.52;TP337;TP319.9
【相关文献】
1.基于VR技术的钻井仿真系统研究 [J], 李浩平
2.基于Unity3D、VR等技术的机械设计虚拟仿真系统构建研究 [J], 陈璜
3.基于VR技术的无人机飞行仿真系统在教学中的应用研究 [J], 徐鉴民;刘双童;姜春华;徐建国;王天伟
4.基于VR场景的综放工作面仿真系统设计研究 [J], 汪海涛;张光磊
5.基于VR的地铁应急疏散仿真系统研究与实现 [J], 李润法;董守放;王子甲;王爱丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

列车模拟器视景仿真系统中实时阴影的生成研究的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展，列车模拟器已成为目前广泛使用的培训工具。

在模拟器中，视觉仿真系统是非常重要的组成部分，为模拟器的真实感提供了基础。

在视觉仿真系统中，实时阴影的生成是一个关键技术，可以大幅度提高场景的真实感和用户的体验。

为了保证列车模拟器的训练效果，需要在视觉仿真系统中实现高质量的实时阴影生成技术，以使列车的光影效果更加真实，从而使列车驾驶人员在训练中能够更好地掌握列车的运行状态。

二、选题意义列车模拟器是铁路行业中一种比较成熟的训练工具，它能够帮助列车驾驶员了解列车的运行状态、模拟不同的情况下的应对方式等，提高驾驶员的技能。

实时阴影技术是制作视觉仿真系统中重要的一项技术，为模拟器的真实性提供了强有力的保障。

在此基础上，本研究在列车模拟器视景仿真系统中研究实时阴影生成技术将有重要的现实应用意义。

三、研究内容及方法（一）研究内容本研究将围绕列车模拟器视景仿真系统中的实时阴影生成技术展开研究，主要包括以下内容：1.分析列车模拟器视景仿真系统中实时阴影生成技术的基本原理，研究列车运行时阴影的变化规律等。

2.探究实时阴影生成中的关键技术，如阴影投射、纹理映射等方法，分析其优点和不足，以及在视觉仿真系统中的应用。

3.研究实时阴影生成技术在列车模拟器视景仿真系统中的具体应用，设计实验验证不同技术的效果和稳定性，评估实验结果。

（二）研究方法1.文献综述法：对列车模拟器视景仿真系统中实时阴影生成技术的研究成果进行梳理和总结，为后续研究提供理论基础。

2.实验法：在列车模拟器视景仿真系统中，设计实验验证不同技术的效果和稳定性，评估实验结果。

四、预期成果及意义本研究旨在研究实时阴影技术在列车模拟器视景仿真系统中的应用，将为列车模拟器的视觉仿真系统提供高效、实时可靠的阴影生成技术。

预期成果包括：1.掌握列车模拟器视景仿真系统中实时阴影生成技术的基本原理和关键技术。

铁路车辆运行视景仿真系统
周晓莉;苏虎;杨吉忠
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2005(000)011
【摘要】通过对铁路车辆运行状态的仿真,可以对现代高速、重载列车在线路和桥梁上运行时的动力学性能进行模拟仿真研究,从而用于评价新造(或改造)机车车辆行车安全性.文章探讨了以铁路车辆运行为仿真对象,运用Multigen Creator和Vega 开发视景仿真系统的思路,对场景模型建立和视景驱动技术进行了研究.
【总页数】2页(P52-53)
【作者】周晓莉;苏虎;杨吉忠
【作者单位】西南交通大学,智能控制与仿真工程研究中心;西南交通大学,智能控制与仿真工程研究中心;西南交通大学,列车与线路研究所,成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】TP3;U2
【相关文献】
1.铁路救援起重机模拟器视景仿真系统的研究 [J], 乔辉;张玉平;林静
2.轨道车辆运行的增强现实仿真系统研究 [J], 王伟明;何亚轩;任彬;张勇
3.轨道车辆运行的增强现实仿真系统研究 [J], 王伟明;何亚轩;任彬;张勇;;;;
4.船舶机舱多通道视景虚拟仿真系统 [J], 李婷云;黄建伟;郭家建
5.基于Genesis的飞行模拟视景仿真系统开发 [J], 元凯;于澜;姚嘉陵;于萍
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固定塔式起重机的计算机仿真与虚拟实境技术随着科技的不断发展，计算机仿真与虚拟实境技术在对各行业的应用越来越广泛。

其中，固定塔式起重机也不例外。

计算机仿真与虚拟实境技术可以帮助提高固定塔式起重机的操作效率、安全性和培训质量。

本文将重点探讨固定塔式起重机的计算机仿真与虚拟实境技术的应用和优势。

首先，固定塔式起重机的计算机仿真技术可以通过模拟真实环境和操作场景，提供更真实的操作体验。

传统的起重机操作需要进行现场实操，这不仅费时费力，而且可能存在一定的安全隐患。

而利用计算机仿真技术，则可以实现对起重机进行虚拟操作。

通过视频和图像处理技术，在计算机上展示出真实的作业现场，并模拟各种工作情况和复杂环境。

操作员可以通过操纵计算机鼠标或键盘来控制起重机进行操作，这不仅可以提高操作人员的培训效果和技能，还可以减少事故风险。

其次，固定塔式起重机的计算机仿真技术可以提供更全面的数据分析和监测。

在真实作业中，起重机操作员常常面临许多复杂的情况和难题，例如起重物体重量、重心位置、风速、高度限制等等。

利用计算机仿真技术，我们可以实时获取和监测起重机的各种参数和指标，包括承载能力、倾覆风险、材料破坏率等等。

这些数据可以帮助操作员更好地掌握起重机的工作状态，提前预警和防范潜在风险，从而有效提高工作效率和安全性。

此外，计算机仿真技术还可以为操作员提供实时的指导和反馈。

在传统的起重机操作中，操作员可能面临操作不熟练或者各种情况的应变能力不足的问题。

而计算机仿真技术可以根据操作员的实际操作情况，给予即时的指导和反馈。

通过构建起重机的三维模型，并结合传感器技术和数据分析算法，可以实现对操作过程的监测和分析。

一旦操作员在操作中出现错误或不当行为，计算机系统便可以自动发出警示，并给出正确的操作指导，确保操作员能够及时纠正错误并提高操作准确度。

最后，固定塔式起重机的计算机仿真与虚拟实境技术还可以用于培训和人员素质提升。

起重机操作员的培训是非常重要的，不仅可以提高操作技能，还可以加强安全意识和危险判断能力。

VTD交通视景仿真_轨道方面仿真应用案例解析概述随着公路和轨道交通（以下简称轨交）的发展，视景仿真技术和轨交领域的结合也越来越紧密。

越来越多的部门已开始研究三维视景技术在轨交仿真中的应用。

研究领域包括驾驶模拟训练器，道路路况对驾驶的影响、汽车的主动安全仿真、以及列车控制系统和动力系统的运行仿真等方面。

传统的轨交仿真验证往往存在以下问题：•显示结果不直观传统的模型解算和分析结果往往是由一系列复杂的数据或图表，不能直观的表现出视景效果的影响。

三维视景仿真可以直观展示仿真实验的可视化效果。

•单纯视景仿真无法真实表现运动状态单纯的视景可以较好的展现三维场景，但是仿真缺少有效的真实数据驱动，而且视景的精确度较低，无法通过视景完成精度要求高的安全辅助、舒适性体验、道路状况模拟等功能。

动力学等方面的仿真数据也无法体现在视景展示中。

所以单纯视景仿真的应用十分有限。

•视景开发工作量大，运行不够流畅为了保证精确度和便于仿真研究，道路/轨道的建立要遵循一定的标准。

当列车或火车在路上高速行驶时，对视景的渲染效率要求很高，过于复杂的模型需要集群提供计算和数据渲染，造价高昂且意义不大。

解决方案：基于VTD的交通三维视景仿真应用VTD—复杂交通环境视景建模、仿真软件。

由德国的VIRES公司开发，主要针对复杂的实时交通环境实现视景仿真应用。

除了传统的公路交通视景仿真，VTD还能很好的应用在轨交三维视景仿真中，目前VIRES已经在欧洲完成了大量公路、轨道方面的视景仿真项目，采用VTD作为三维视景开发及显示工具，以Concurrent或HiGale作为实时仿真平台。

可实现驾驶模拟视景的专业开发，也可以应用在SIL、VIL、DIL、HIL等测试中，取得了很好的应用效果。

本文主要介绍VTD在轨交三维视景仿真中的应用。

三维视景构建一般工作流程一般工作流程如下图所示：轨道交通应用VTD提供的视景数据库和三维情景编辑功能可以用于快速搭建轨交驾驶模拟测试系统，还可以结合实时仿真平台进行针对部件或整车级别的功能测试。

土木工程施工中起重机械的虚拟仿真系统研究摘要：随着地产工程风起云涌的迅猛发展，起重设备的安全问题也十分突出的表现出来，所以急需进行起重设备的安全生产模拟实验，来检测起重设备的安全性问题。

因为起重设备体积庞大，占地面积也大因此在实际操作中困难重重，所以对他的检测和安全试验都难以进行，这也是大型起重设备经常出现事故和故障的直接原因。

关键词：起重机械；虚拟现实技术；仿真实验引言随着科学技术的进步和经济建设的发展对起重机安全性能的要求越来越高,起重机械传统的试验砝码评价法、整机工况稳定性等评价方法在实际设计检测中的局限性日趋明显。

因此,有必要探索新的起重机械性能评价方法及新的安全性能检测方法。

起重机械在机械化、自动化等实际生产过程中具有减轻体力劳动强度,提高劳动生产率等突出作用。

因而起重机械的使用范围越来越广,工况也越来越复杂。

起重机械作为一种大型、复杂的机械系统,在运行过程中,主梁、部件之间的相互作用可能会造成主梁下挠,部件严重损坏,使用寿命缩短,严重的会造成人身伤亡及设备事故,给企业造成严重损失。

1起重机械与虚拟现实技术首先是起重机械。

在土木工程中大型起重器械塔吊起到了不可或缺的作用，可谓没有大型塔吊万丈高楼平地起谈何容易？简直是不可能。

对于塔吊的研究目前已经有所开展，在实景仿真方面、考核与管理方面、数据采集方面、故障再现等方面都在开展研究，但是都处在起步阶段，缺点很多基本没有比较成型的技术。

其次是虚拟现实技术。

虚拟现实技术（VR）是二十世纪末兴起的一门前沿的综合性信息技术，它综合了系统仿真、通信、计算机图形学等技术，提供给用户一个身临其境的、具有完善交互能力的三维虚拟环境，使用户能够通过直观、自然的感知交互手段，与这个虚拟的环境进行对话和交互，从而使用户与虚拟世界融为一体。

目前，虚拟现实技术的应用领域非常广阔，已经被应用到工程建模与仿真、航空航天、科学计算可视化、设计与规划、教育、医学、军事、艺术与游戏娱乐等多个方面。

关于铁路行车仿真训练系统的研究摘要：本文对铁路行车仿真训练系统进行了初步探讨，从研发的可行性、研究的主要内容、研究面临的主要问题及解决措施提出实施性意见。

关键词：铁路行车；仿真训练；研究铁路行车仿真训练系统涉及铁路运输、机车、信号、动车组等多个专业，通过模拟仿真联动操作力图把教学、培训、技能鉴定和技术服务融为一体，实现系统的多功能化。

对典型高速、重载列车行车操作开展模拟仿真系统研究，重点解决铁路运营管理分散自律调度集中系统、列车运行控制系统的全面仿真电脑操作系统研究和动车组模拟驾驶，利用仿真技术实现铁路行车实操模拟训练。

一、铁路行业培训现状在铁路运营与管理技术装备方面，分散自律调度集中和列车运行控制系统目前广泛运用到沪宁高铁、武广高铁、郑西高铁、石太客专等线路；动车组技术方面，在前几年形成的时速200～250公里动车组技术平台上进行再创新，成功搭建了具有自主知识产权和世界一流水平的时速380公里动车组技术平台，实现了国产时速380公里动车组批量化生产，新一代高速动车组和高速检测车研发工作取得重大进展。

到2012年，全国投入运营的动车组将达到1000组以上，覆盖整个快速客运网。

在高铁和客车安全过程控制环节上，人员、设备和管理为三大要素，围绕固定设备、移动设备、规章制度、职工作业等方面对干部职工展开科学有效的教育培训，进一步提高干部职工的专业水平是非常必要的。

铁路行业已经进一步明确相关高等院校、科研机构、设备生产厂家及路内培训机构的功能定位，以高铁理论培训为主的培训基地主要有北京交通大学、西南交通大学以及具备条件的轨道职业技术学院等；以高铁实作为主的培训基地主要有铁科院、制造厂家、动车检修基地、高铁运营现场等。

与铁路技术装备快速发展形成鲜明对比的是铁路职工的知识技能水平发展停滞，铁路运用部门急需运用和检修的一线生产人员，特别是高素质、高技能型人才。

二、铁路行车仿真训练系统研发的可行性分析随着我国铁路运输实行“高速重载”，技术装备现代化水平日新月异，现场急需大量的高素质、高技能人才。

机舱视景仿真系统关键技术的研究与实现的开题报告一、选题背景和意义机舱视景仿真系统是指将真实的航空器驾驶舱外部的环境信息以电脑图像的方式呈现给飞行员，提供最为真实的机舱视角环境仿真，在此基础上实现飞行员对机动性和视觉距离、角度等参数的仿真训练。

机舱视景仿真技术是新一代全机型训练设备中最具代表性的一种，它已经成为现代飞行员实际训练的基本手段，具有重要的战略意义。

二、相关技术研究概述机舱视景仿真系统是由多个子系统组成的复杂系统。

主要涉及以下关键技术：1.景物模拟技术：实现模拟场景的模型的各种数据和光影特性，并能够根据需要调整和修改。

2.投影技术：将模拟出的场景光前投射至仿真器上的视景区域，根据视线方向对场景进行旋转和平移。

3.运动平台技术：用于真实地模拟飞行器的运动状态，例如加速、减速、俯仰、滚转等。

4.航空器数据接口技术：向视景系统提供从真实飞机中获取的航空器、故障数据以及安全保障数据等。

三、论文研究目标与重点本论文的研究目标是基于机舱视景仿真系统的关键技术，实现一个高度准确、稳定的机舱视景仿真系统。

其中的重点是：1.设计出一套完整的机舱视景仿真系统的技术框架及其组成模块。

2.研究和分析机舱视景仿真系统的关键技术，包括景物模拟、投影技术、运动平台技术以及航空器数据接口技术等，提高仿真环境的真实度。

3.通过实验数据对系统的仿真性能进行测试和验证，以确保系统的准确性、稳定性和可靠性。

四、论文研究方法论述采用文献法、理论分析、实验研究等多种研究方法：1. 文献法：主要利用图书馆、网络等渠道查阅有关机舱视景仿真系统的国内、外文献及相关技术资料，对其发展历史、现状和未来进行研究。

2. 理论分析：基于机舱视景仿真技术的原理与理论建立仿真系统的数学模型。

通过对系统进行建模和分析，对系统的关键技术和运行机理进行深入研究和分析。

3. 实验研究：通过构建完整的机舱视景仿真系统，对其各项功能进行测试和验证，为系统的优化提供数据支持。

战车三维视景仿真系统的设计与实现
杨程;范勇;刘涛;陈念年
【期刊名称】《火炮发射与控制学报》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】在现阶段各种作战仿真研究中,均以提高仿真环境真实感为首要目标.其中软件视景仿真系统大都基于专用视景仿真平台进行二次开发,软件成本昂贵且欠缺灵活的扩展性;而基于底层图形接口OpenGL或Direct3D进行视景仿真系统开发效率又比较低下.针对上述问题,在开源渲染引擎OGRE基础上,采用插件集成开发的模式,实现了具备多视角场景漫游、碰撞检测和大规模场景植被渲染以及多种粒子与声音特效等功能的战车视景仿真系统,系统的设计在仿真系统开发成本、运行效果与效率之间取得了一个良好平衡.
【总页数】5页(P5-9)
【作者】杨程;范勇;刘涛;陈念年
【作者单位】西南科技大学计算机科学与技术学院,四川绵阳 621010;西南科技大学计算机科学与技术学院,四川绵阳 621010;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京102206;西南科技大学计算机科学与技术学院,四川绵阳 621010
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.雷达电子战三维实时视景仿真系统的设计与实现 [J], 张德锋;陈永光;郭玉霞;冯松;朱震
2.飞行器飞行试验三维视景仿真系统设计与实现* [J], 宋杰;杨健
3.潜艇作战三维视景仿真系统设计与实现 [J], 王永洁;陆铭华;刘剑;孙光辉
4.二三维互动映射的潜望镜视景仿真系统设计与实现 [J], 肖剑波;胡大斌;胡锦晖
5.步战车低空打击视景仿真系统设计与实现 [J], 肖仁强;吴盘龙;周竹青
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