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摘 要：目前，我国船舶制造业发展迅速，从船舶制造的整体情况来看，在技术上、要求上都较为严格，为了更好的开展船舶轮船的各项工作，采用仿真器引入虚拟现实技术具有重要意义。该技术能够在很大程度上帮助操作人员进行仿真训练，从而提高传播轮机的操作水平。下面文章就对该技术的应用展开探讨。
关键词：船舶轮机;仿真器;虚拟现实;虚拟技术
引言
针对当前工作实际情况，用仿真器实施针对性模拟，并根据实际情况进行仿真训练，操作人员需熟练掌握各种先进的操作方法。借助于仿真器来系统化模拟各种突发情况，能够较大程度、较高水平地提升操作人员应对各种突发事件的能力，这有助于事故相应损失程度的大幅减轻。对于硬件仿真平台来讲，其在对那些紧急情况进行模拟时，往往有一定不足与困难，如模拟船舶各种突发性紧急事件，而针对软件模拟，其则能较好地解决上述问题。
一、相关概述
（一）虚拟现实技术分析
虚拟现实技术是近年来在计算机图形学、仿真技术、人机接口技术、多媒体技术及传感技术基础上发展起来的一门交叉技术。它是指采用以计算机技术为核心的现代高新技术生成逼真的视觉、听觉、触觉等一体化的在特定范围的虚拟环境;也是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作以及交互的一种全新的方式。用户使用必要的特定设备，例如：数据衣、数据手套、数据鞋、立体头盔和立体眼镜等，就可以自然地与虚拟环境中的客体进行交互并相互影响，从而产生身临现场的感受和体验[1]。
（二）仿真系统概述
船舶轮机仿真训练系统将数据服务器作为其中心，以星形网络结构的形式，把Internet服务器、各子系统仿真工作站、可视化仿真演示工作站、工控机及教师与学生用机融合在一起，组建一个呈分布式状态的仿真系统。依据网络拓扑在结构方面的差异，可以将其分为如下部分：可视化仿真演示工作站、配电盘、实際台盘桥控制台、Internet服务器、设备分布及运行状态指示工控机、集控室控制台、学生与教师用机及各子系统相对应的仿真工作站等。其中，部分子系统还需身兼多职，实现诸多功能。针对此情况，可将其进行深层次划分，但从系统整体层面来讲，是一个呈分布式状态且比较复杂的仿真与控制系统，在整个系统当中，数据在系统当中怎样实现分布，各部门间如何实现信息控制及数据的交换，乃是其中的关键技术所在。因此，须基于网络的拓扑结构，对此系统进行全面、深入的认识。
二、船舶轮机仿真器引入虚拟现实技术的应用
（一）虚拟桥和E/CRM虚拟仿真系统
虚拟桥梁远程控制仿真系统的虚拟驾驶室遥控仿真系统，虚拟控制平台，转向装置，如雷达、导航设备。控制单元和虚拟电缆可以被操纵，如完整性，真实的和虚拟的船舶的操作按钮控制单元，该主机的各种仪表可以实时显示在控制台。当转换到物理磁盘，虚拟现实控制电缆，如跟踪物理磁盘的操作按钮。另外，虚拟机舱虚拟机舱仿真系统的ECR集中控制室模拟系统包括虚拟ECR，虚拟整合平台，虚拟交换机，虚拟仪器面板，等。虚拟运营商可以操纵虚拟键，虚拟油门杆，与真正的控制表类似于柴油机运行。各种仪器可以显示在控制台（随着实时立体声效果的同步）。当系统被转换成一个物理磁盘，虚拟电缆，按钮和其他跟踪物理磁盘操作[2]。
（二）轮机模拟器
经过多年的发展，轮机模拟器技术取得不断突破。现有符合综合性能要求的轮机模拟器有传统型轮机模拟器与新型轮机模拟器两种。传统的轮机模拟器主要是以计算机为核心的机电教学系统，主要由驾控室、集控室、模拟机舱以及软操训练室。新型的轮机模拟器则是借助虚拟现实技术生成较为逼真的船舶机舱模拟环境。使用者通过虚拟现实设备沉浸在机舱模拟环境中，较传统的模拟轮机模拟器具有更为真实的体验。轮机模拟器主要是通过模拟主机操作系统、船舶电站和相关的检测报警系统的操作和步骤的训练学习，来对轮机操作人员进行实践训练的[3]。轮机模拟器与现有的飞行模拟器、机车驾驶模拟器、船舶驾驶模拟器等存在重大差别，后者更多的是借助视景效果即运载工具与视线景象的相对运动，而前者的训练则并非如此，船舶的轮机是一个十分庞大并且复杂的动力系统。操作人员不仅在视觉感受上要足够真实，在听觉、嗅觉、触觉等其他方面同样要有足够真实的体会，才能真正掌握船舶轮机的各种操作以及故障处理。
（三）主柴油机虚拟现实模型
主柴油机虚拟现实模型包括主机外形显示，主机气缸内部三维透视和剖视。主柴油机模型可根据驾驶台、集控室控制台的指令实时运动。用户可用三维鼠标器实现人机交互，可以以不同的角度选择改变视点，并可戴上立体眼镜，从投影仪大屏幕上观察“更真实的”具有VR效果的图象（有立体深度感）。以上立体显示观察采用立体眼镜或立体头盔，输入设备采用物理控制手柄和数据手套加以实现[4]。
三、结语
总而言之，虚拟现实仿真技术的综合应用能够有助于船舶轮船相关工作的顺利开展，采用这种技术视觉和交互式仿真系统的船舶机舱良好。相信在未来这项技术将会给更多的应用与船舶轮船的制造与培训等多方面体系中。
参考文献
[1]王永坚，陈丹，陈景锋.基于XML的船舶防污染设备实操评估智能仿真系统开发[J].中国航海，2016，39（3）：26-30.
[2]鲁娟.基于虚拟现实的船舶设计技术研究[J].舰船科学技术，2018，40（10）：196-198.
[3]李超.面向游艇体验设计的虚拟现实系统开发及应用[D].山东交通学院，2018.
[4]董召溪.虚拟现实技术在海事现代化中的探索应用[J].中国海事，2018（05）：77-78.
关键词：船舶轮机;仿真器;虚拟现实;虚拟技术
引言
针对当前工作实际情况，用仿真器实施针对性模拟，并根据实际情况进行仿真训练，操作人员需熟练掌握各种先进的操作方法。借助于仿真器来系统化模拟各种突发情况，能够较大程度、较高水平地提升操作人员应对各种突发事件的能力，这有助于事故相应损失程度的大幅减轻。对于硬件仿真平台来讲，其在对那些紧急情况进行模拟时，往往有一定不足与困难，如模拟船舶各种突发性紧急事件，而针对软件模拟，其则能较好地解决上述问题。
一、相关概述
（一）虚拟现实技术分析
虚拟现实技术是近年来在计算机图形学、仿真技术、人机接口技术、多媒体技术及传感技术基础上发展起来的一门交叉技术。它是指采用以计算机技术为核心的现代高新技术生成逼真的视觉、听觉、触觉等一体化的在特定范围的虚拟环境;也是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作以及交互的一种全新的方式。用户使用必要的特定设备，例如：数据衣、数据手套、数据鞋、立体头盔和立体眼镜等，就可以自然地与虚拟环境中的客体进行交互并相互影响，从而产生身临现场的感受和体验[1]。
（二）仿真系统概述
船舶轮机仿真训练系统将数据服务器作为其中心，以星形网络结构的形式，把Internet服务器、各子系统仿真工作站、可视化仿真演示工作站、工控机及教师与学生用机融合在一起，组建一个呈分布式状态的仿真系统。依据网络拓扑在结构方面的差异，可以将其分为如下部分：可视化仿真演示工作站、配电盘、实際台盘桥控制台、Internet服务器、设备分布及运行状态指示工控机、集控室控制台、学生与教师用机及各子系统相对应的仿真工作站等。其中，部分子系统还需身兼多职，实现诸多功能。针对此情况，可将其进行深层次划分，但从系统整体层面来讲，是一个呈分布式状态且比较复杂的仿真与控制系统，在整个系统当中，数据在系统当中怎样实现分布，各部门间如何实现信息控制及数据的交换，乃是其中的关键技术所在。因此，须基于网络的拓扑结构，对此系统进行全面、深入的认识。
二、船舶轮机仿真器引入虚拟现实技术的应用
（一）虚拟桥和E/CRM虚拟仿真系统
虚拟桥梁远程控制仿真系统的虚拟驾驶室遥控仿真系统，虚拟控制平台，转向装置，如雷达、导航设备。控制单元和虚拟电缆可以被操纵，如完整性，真实的和虚拟的船舶的操作按钮控制单元，该主机的各种仪表可以实时显示在控制台。当转换到物理磁盘，虚拟现实控制电缆，如跟踪物理磁盘的操作按钮。另外，虚拟机舱虚拟机舱仿真系统的ECR集中控制室模拟系统包括虚拟ECR，虚拟整合平台，虚拟交换机，虚拟仪器面板，等。虚拟运营商可以操纵虚拟键，虚拟油门杆，与真正的控制表类似于柴油机运行。各种仪器可以显示在控制台（随着实时立体声效果的同步）。当系统被转换成一个物理磁盘，虚拟电缆，按钮和其他跟踪物理磁盘操作[2]。
（二）轮机模拟器
经过多年的发展，轮机模拟器技术取得不断突破。现有符合综合性能要求的轮机模拟器有传统型轮机模拟器与新型轮机模拟器两种。传统的轮机模拟器主要是以计算机为核心的机电教学系统，主要由驾控室、集控室、模拟机舱以及软操训练室。新型的轮机模拟器则是借助虚拟现实技术生成较为逼真的船舶机舱模拟环境。使用者通过虚拟现实设备沉浸在机舱模拟环境中，较传统的模拟轮机模拟器具有更为真实的体验。轮机模拟器主要是通过模拟主机操作系统、船舶电站和相关的检测报警系统的操作和步骤的训练学习，来对轮机操作人员进行实践训练的[3]。轮机模拟器与现有的飞行模拟器、机车驾驶模拟器、船舶驾驶模拟器等存在重大差别，后者更多的是借助视景效果即运载工具与视线景象的相对运动，而前者的训练则并非如此，船舶的轮机是一个十分庞大并且复杂的动力系统。操作人员不仅在视觉感受上要足够真实，在听觉、嗅觉、触觉等其他方面同样要有足够真实的体会，才能真正掌握船舶轮机的各种操作以及故障处理。
（三）主柴油机虚拟现实模型
主柴油机虚拟现实模型包括主机外形显示，主机气缸内部三维透视和剖视。主柴油机模型可根据驾驶台、集控室控制台的指令实时运动。用户可用三维鼠标器实现人机交互，可以以不同的角度选择改变视点，并可戴上立体眼镜，从投影仪大屏幕上观察“更真实的”具有VR效果的图象（有立体深度感）。以上立体显示观察采用立体眼镜或立体头盔，输入设备采用物理控制手柄和数据手套加以实现[4]。
三、结语
总而言之，虚拟现实仿真技术的综合应用能够有助于船舶轮船相关工作的顺利开展，采用这种技术视觉和交互式仿真系统的船舶机舱良好。相信在未来这项技术将会给更多的应用与船舶轮船的制造与培训等多方面体系中。
参考文献
[1]王永坚，陈丹，陈景锋.基于XML的船舶防污染设备实操评估智能仿真系统开发[J].中国航海，2016，39（3）：26-30.
[2]鲁娟.基于虚拟现实的船舶设计技术研究[J].舰船科学技术，2018，40（10）：196-198.
[3]李超.面向游艇体验设计的虚拟现实系统开发及应用[D].山东交通学院，2018.
[4]董召溪.虚拟现实技术在海事现代化中的探索应用[J].中国海事，2018（05）：77-78.