| 船舶系泊操纵仿真训练系统中缆绳可视化研究 |
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| 引用本文： | 蒋效彬,任鸿翔,王明洋,赫鑫.船舶系泊操纵仿真训练系统中缆绳可视化研究[J].华中科技大学学报(自然科学版),2019,47(10):99-104. |
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| 作者姓名： | 蒋效彬 任鸿翔 王明洋 赫鑫 |
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| 作者单位： | 大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室,辽宁大连,116026;大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室,辽宁大连,116026;大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室,辽宁大连,116026;大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室,辽宁大连,116026 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划（863计划）;交通部应用基础研究项目;中央高校基本科研业务费专项 |
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| 摘 要： | 针对在船舶系泊操纵训练系统的开发过程中,模拟柔性缆绳时存在的效率不高、逼真程度差等问题,提出了采用基于位置动力学(PBD)的方法来描述缆绳的运动情况.在PBD方法的距离约束和弯曲约束的基础上,提出使用长距离附着约束和引脚约束两种约束条件用于模拟缆绳的弯曲、拉伸等效果,改进了PBD方法中对缆绳的可视化模拟效果.长距离附着约束方法可以防止缆绳粒子的过度拉伸.引脚约束方法将两个粒子合并为一个粒子进行计算,以实现缆绳与琵琶头连接的模拟效果.采用考虑摩擦和黏性的连续碰撞检测约束方法,实现了缆绳与操纵仿真训练系统中其他物体的碰撞检测以及缆绳自身的碰撞检测.通过与牛顿法计算效率对比,改进的PBD方法效率更快,精度更高.
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| 关 键 词： | 船舶系泊操纵 缆绳 系统仿真 三维可视化 基于位置的动力学 约束动力学 |
Research on cable visualization in ship mooring operation simulation training system |
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