水下作业观测系统布局可视化仿真软件的研究

吕文磊 李智生 夏光辉

摘 要：利用基于Windows 平台的全参数化特征造型软件SolidWorks绘制水下作业平台及水下实况观测设备、水下观测目标的三维立体模型，利用Deep Exploration专业图形格式转换软件将3D模型转换成OpenGL库函数可读取的数据列表格式，在OpenGL图形开发环境中进行了3D模型材质颜色设计、水下观测设备视场设计和3D场景的光照、漫游、缩放、旋转等功能设计，并在基于VC++2010的MFC软件开发平台下构建软件程序框架，设计出一套水下作业观测记录系统布局人机交互的可视化仿真软件，软件实现了布局场景显示及视角变换、设备布局调整及视场覆盖效果显示、观测目标显示及位置调整、观测设备布局效果图及安装布局参数保存等功能。

【关键词】可视化仿真 水下观测 SolidWorks OPenGL

1 引言

水下过程实况观测与记录为我们水下作业事后分析提供了第一手直观的视频资料，对水下工程作业具有重要意义。水下过程观测记录系统摄像机、照明灯的布局直接关系到有限摄像机数量条件下视场覆盖范围、成像质量、拍摄的有用信息量等。

软件仿真是在计算机中生成一种仿真环境，以视景仿真和三维动态仿真来展现实体的行为方式和环境。软件仿真这个概念从20 世纪80 年代正式提出以来，随着计算机科学的飞速发展己取得了很大的发展，在工程、军事、医学、影视等领域已得到了广泛的应用。在军事方面主要应用于水下装备虚拟设计和虚拟战场演示等。本论文依托该项技术设计研制一套水下作业观测设备布局可视化仿真软件系统，为水下作业观测记录设备合理布局提供一个有效便捷的技术方法。……