Abbildung 23 Möglichkeiten zur Kopp

Abbildung 23 Möglichkeiten zur Kopplung von VR und Kinematik

3.1.1 Szenario Seegang
Simulation von Schiffsbewegungen
Seegangssimulationen im Zeitbereich gehören heute zum Standard im modernen Schiffsentwurf. Neben effizienten Berechnungsalgorithmen stehen eine Reihe von Auswertungsroutinen für verschiedenste Zwecke zur Verfügung. Neben der Auswertung vor allem statistischer Kennwerte spielt die visuelle Beurteilung der Ergebnisse eine große Rolle. Dabei sind in der Regel dreidimensionale Ansichten und Animationen ausreichend.
Der Einsatz von VR wird dort interessant, wo die Schiffsbewegungen eine Randbedingung darstellen, unter denen interaktives Handeln erforderlich wird. Dazu werden sowohl der Seegang als auch die mittels Simulationssoftware ermittelten Bewegungen des Schiffes als Eingangsgrößen für die VR Umgebung betrachtet, die direkt aus der Simulationssoftware übernommen werden. Eine Interaktion zwischen Schiffsbewegungen und der VR-Umgebung wird nur dann notwendig, wenn die in der VR-Umgebung vorgenommene Interaktion Auswirkungen auf die Schiffsbewegungen im Seegang hat. Dies wäre beispielsweise bei der Durchführung von nautischen Manövern in der VR- Umgebung notwendig.
Das steht hier allerdings nicht im Fokus des geplanten VR-Einsatzes. Vielmehr geht es darum, Arbeiten an Bord unter dem Einfluss der bewegten Plattform (Schiff) in der VR-Umgebung durchzuführen, um die Auswirkungen dieser speziellen Randbedingung auf die Durchführbarkeit der jeweiligen Aufgabe aufzuzeigen.
Zusammenfassend lassen sich für die geplanten Aufgaben folgende spezifische Anforderungen an die VR-Umgebung formulieren:
1. Visualisierung der Schiffsbewegungen notwendig
2. Darstellung der Wellenbewegung wäre gut, ist aber nicht zwingend erforderlich
3. Sichtfeld an die Bewegung koppelbar, damit Bewegung von einer Perspektive aus dem Schiff verfolgt/genutzt werden kann (z.B. die des Kranführers)
4. Auswirkung des Seegangs auf beispielsweise Kranoperationen mit VR überprüfen (durch Physik-Engines)
Datenformat/-Quellen
Basis für die Durchführung der Szenarien mit interaktivem Handeln auf der bewegten Arbeitsplattform Schiff sind Zeitserien, die die Schiffsbewegung in sechs Freiheitsgraden wiedergeben. Diese werden nach entsprechender Konvertierung in der VR genutzt, um die Schiffsbewegungen zu visualisieren. Für den Fall, dass auch die bewegte Wasseroberfläche dargestellt werden soll, beispielsweise bei Kranoperationen, bei denen die Relativbewegung zwischen Wasseroberfläche und Schiff wichtig werden kann, muss das der Simulation zugrunde liegende Seegangsmodell für die VR-Umgebung konvertiert werden, so dass die Erhebung der Wasseroberfläche an jeder beliebigen Position (x,y) ermittelt werden kann.
Die bei der FSG benutzte Simulationsumgebung E4-ROLLS ermittelt die Schiffsbewegungen in sechs Freiheitsgraden, wobei die Freiheitsgrade Rollen (cp) und Längsbewegung (£) nichtlinear im Zeitbereich ermittelt werden, da hier Reaktionskräfte und -momente stark nichtlinear von der Erregung (Wellenhöhe) abhängen. Alle anderen Freiheitsgrade werden linearisiert mittels Übertragungsfunktionen betrachtet. Details zur Theorie der Simulationsmethode finden sich beispielsweise in [3].

Результаты (русский) 1:

Рисунок 23 пути к муфте VR и кинематика3.1.1 сценарий зыбьМоделирование движения судовВолны моделирования в домене время в настоящее время стандартом в современный корабль дизайн. В дополнение к эффективные алгоритмы представляют собой набор процедуры анализа для различных целей. Помимо оценки конкретных статистических характеристик визуальная оценка результатов играет важную роль. Обычно достаточно 3-мерного просмотра и анимации.Использование VR является там интересно, где корабль движений представляют собой ограничение, согласно которому интерактивных действий не требуется. В море, а также движения судна, идентифицируемая при помощи программного обеспечения для моделирования считаются среды входных значений для VR, которые взяты непосредственно из программного обеспечения для моделирования. Взаимодействие между движениями корабля и VR окружающей среды необходимо, только если взаимодействие в VR среде влияет на движение кораблей в морях. Это было бы необходимо, например, при выполнении морских маневров в среде VR.Однако, это не фокус планируемого использования VR здесь. Скорее оно приходит к выполнять работу на борту под влиянием движущейся платформы (корабль) в среде VR, чтобы увидеть эффект этого специального граничные условия на возможности каждой задачи.В резюме следующих специальных требований для виртуальной среды можно сформулировать запланированных задач:1. Визуализация корабль движений, необходимых2. представление волны движения было бы хорошо, но не является обязательным3. поле зрения движения может быть связан, таким образом, перемещение с точки зрения от корабля преследовал используется (например, машинист крана) может быть4. влияние зыбь на, например, кран операции с VR обзор (физика двигатели)Формат источников данныхВременные ряды, которые отражают движение судна в шесть степеней свободы являются основой для реализации сценариев с интерактивных действий на движущейся платформы корабль. После соответствующего преобразования в ВР это используется для визуализации движения судна. В случае, если также движущейся поверхности воды должна быть представлена на кран операций, где относительное движение между поверхностью воды и корабль может быть важно, например, зыбь модели, лежащие в основе моделирования для VR окружающей среды необходимо преобразовать таким образом, чтобы высота поверхности воды в любом положении (x, y) может быть определена.Среда моделирования ROLLS E4, используется в FSG определяется движение судна в шесть степеней свободы, где роли свободы (cp) и продольные движения (£) нелинейных определяются с точки зрения времени, потому что здесь зависеть реакция сил и моментов сильно нелинейной возбуждения (высота волны). Все другие степеней свободы являются линеаризованные, считается с помощью функции передачи. Подробная информация о теории метод моделирования можно найти, например, в [3].

Результаты (русский) 2:

Рисунок 23 вариантов сочетания VR и кинематики 3.1.1 Сценарий зыбь моделирование движения судов моделирования волн во временной области стали стандартом в современном дизайне корабля. В дополнение к эффективных алгоритмов расчета ряд процедур оценки для различных целей. В дополнение к оценке в основном статистические характеристики визуальной оценки результатов играет важную роль. В этой трехмерной видом, и анимации, как правило, достаточно. Использование VR представляет интерес, где движения судов представляют собой ограничение, при которых требуется интерактивная акция. Для этого, как волны и определяется с помощью программного обеспечения моделирования движения судна, входные переменные для окружающей среды VR, которые будут рассматриваться, которые принимаются непосредственно из программного обеспечения моделирования. Взаимодействие между движениями судов и окружающей среды VR необходимо только, если проводится различие во взаимодействии окружающей среды VR оказывает влияние на движения судов в море. Это было бы необходимо, например, в осуществлении морских маневров в среде VR. Это здесь, но не в центре планируемого использования VR. Скорее, это проводить работу на борту под влиянием движущейся платформы (корабля) в среде VR, чтобы проиллюстрировать влияние этого конкретного ограничения на возможности реализации задачи. Таким образом, для запланированных задач следующих конкретных требований к VR среда сформулированы :. 1 Визуализация движения судов, необходимых. 2 Представление волнового движения было бы хорошо, но не совсем нужно. 3 Поле зрения может быть соединен с движением так, чтобы движение может сопровождаться перспективе с судна / используемого (например кран оператор). 4 Проверьте влияние волнения на, например, кран операции с VR (по физике двигателей) Формат данных / -Sources основой для реализации сценариев с интерактивной акции на движущейся рабочей платформы корабля временные ряды, представляющие движение судна в шести степенях свободы. Они используются после соответствующего преобразования в КНР, чтобы визуализировать движение судов. В том случае, должен быть отображен на поверхности движущейся воды, например, в крановых операций, в которых относительное движение между поверхностью воды и судно может иметь важное значение, должны быть преобразованы в имитацию, лежащий в основе волновой модели для окружающей среды VR, так что высота поверхности воды можно найти в любом положении (х, у). Случай ФСГ используется среда моделирования Е4 Рулоны определяет движение судов в шести степеней свободы, роли свободы (CP) и продольное движение (£) определяются не линейна во временной области, так как силы реакции и в нескольких шагах от высоко нелинейной возбуждения (высота волны) зависят. Все остальные степени свободы рассматриваются линеаризованной с помощью функции передачи. Подробная информация о теории метода моделирования можно найти, например, в [3].