基于OpenGVS虚拟港口吊车培训系统的开发与仿真(4)
的中心： Windustries(工业集团公司)，是国际 VR 界的著名开发机构，在工业设计
和可视化等重要领域占有一席之地；BritishAerospace(英国航空公司BAe)的 Brough
分部，正在利用 VR 技术设计高级战斗机座舱；Dimension International，是桌面 VR
的先驱。该公司生产了一系列的商业VR 软件包，都命名为Superscape；Divison LTD
公司在开发 VISION、Pro Vision 和 su—pervision 系统／模块化高速图形引擎中，
率先使用了 Tmnsputer 和 i860 技术。日本主要致力于建立大规模 VR 知识库的研究，
在虚拟现实的游戏方面的研究也处于领先地位。日本奈良尖端技术研究生院大学教授
千原国宏领导的研究小组于 2004 年开发出一种嗅觉模拟器，只要把虚拟空间里的水
果拉到鼻尖上一闻，装置就会在鼻尖处放出水果的香，这是虚拟现实技术在嗅觉研
究领域的一项突破。
我国 VR 技术研究起步较晚，与国外发达国家还有一定的差距，但现在已引起国
家有关部门和科学家们的高度重视，并根据我国的国情，制定了开展 VR 技术的研究
计划。九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把 VR 列入了
研究项目。国内一些重点院校，已积极投入到了这一领域的研究工作。北京航空航天
大学计算机系是国内最早进行 VR 研究、最有权威的单位之一，并在以下方面取得进
展：着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理；在虚拟现实中的视觉接口方
面开发出部分硬件，并提出有关算法及实现方法；实现了分布式虚拟环境网络设计，
可以提供实时三文动态数据库、虚拟现实演示环境、用于飞行员训练的虚拟现实系统、
虚拟现实应用系统的开发平台等。浙江大学 CAD&CG 国家重点实验室开发出了一套桌
面型虚拟建筑环境实时漫游系统，还研制出了在虚拟环境中一种新的快速漫游算法和
一种递进网格的快速生成算法；哈尔滨工业大学已经成功地虚拟出了人的高级行为中
特定人脸图像的合成、表情的合成和唇动的合成等技术问题；清华大学计算机科学和
技术系对虚拟现实和临场感的方面进行了研究；西安交通大学信息工程研究所对虚拟
现实中的关键技术——立体显示技术进行了研究，提出了一种基于 EG 标准压缩编
码新方案，获得了较高的压缩比、信噪比以及解压速度；北方工业大学CAD 研究中心是我国最早开展计算机动画研究的单位之一。
1.4 本论文研究的目标、内容与组织
1.4.1 课题所要达到的目标
利用建模工具建立一个逼真的虚拟港口吊车模型，以及一个逼真的港口吊车场
景，并利用OpenGVS 平台开发实现吊车将轮船甲板上的货物吊至地面上。
1.4.2 课题的主要研究内容
本文研究了虚拟港口吊车培训系统的各个环节，并主要做了以下工作：
（1） 介绍开发港口吊车培训系统所要用到的开发平台的运行机制，及对比其它
开发环境选择该开发平台的原因等。
（2） 研究了解MultiGen-Creator 所构建出来的模型的节点构造，并将模型调
入 OpenGVS 开发平台。
（3） 用 OpenGVS 开发平台实现港口吊车仿真培训系统的过程。包括用键盘的控
制吊车的操作，以及控制相机的手动切换。
（4） 对吊车的吊爪与物体等实现碰撞检测，防止出现物体间相互穿透的现象，
使得该虚拟仿真系统更加逼真。
1.4.3 论文的组织安排
本论文具体的章节安排如下：
第一章是本论文的绪论部分，主要介绍了本课题的背景、目的和意义以及虚拟