船舶视景仿真方法及装置与流程

本发明涉及视景仿真领域，具体而言，涉及一种船舶视景仿真方法及装置。

背景技术：

随着计算机技术、通信技术及其他相关技术的飞速发展，使得创建虚拟现实场景并使体验者产生沉浸感成为可能。现如今，已经有了飞行器操作模拟方面的应用研究，但船舶视景仿真技术还不够成熟。大多数训练依然要在真实的船舶上进行，训练成本高，培训周期长，效果也不够理想。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种船舶视景仿真方法及装置，以解决上述问题。

第一方面，提供一种船舶视景仿真方法，涉及安装vegaprime的计算机，vegaprime包括gui配置工具lynxprime，方法包括：计算机创建vr场景，vr场景由多个代表vr场景中的物体的对象组成；计算机创建vr系统通道，vr系统通道为用于观测vr场景的窗口；计算机在vr场景中添加观测者，观测者为用于在vr场景中进行移动或定点观测的载体；计算机为观测者至少绑定一个vr系统通道；计算机为观测者创建漫游轨迹；计算机为对象创建运动路径。

在本发明较佳的实施例中，计算机创建vr场景，vr场景由多个代表vr场景中的物体的对象组成，包括：计算机显示lynxprime图形化用户操作界面；计算机接收窗口设置指令，并根据窗口设置指令生成窗体；计算机接收对象设置指令，并根据对象设置指令在窗体中创建对象。

在本发明较佳的实施例中，计算机创建vr系统通道，vr系统通道为用于观测vr场景的窗口，包括：计算机显示lynxprime图形化用户操作界面；计算机接收vr系统通道定义指令，并根据vr系统通道定义指令建立vr系统通道，vr系统通道位于窗体中。

在本发明较佳的实施例中，计算机在vr场景中添加观测者，观测者为用于在vr场景中进行移动或定点观测的载体，观测者至少绑定一个vr系统通道，包括：计算机显示lynxprime图形化用户操作界面；计算机接收观测者设置指令，并根据观测者设置指令在vr场景中添加观测者。

在本发明较佳的实施例中，漫游轨迹包括观测者在漫游过程中的位置坐标和对应位置坐标的速率。

在本发明较佳的实施例中，运动路径包括对象的名称、初始位置坐标、运动方式以及音效。

第二方面，提供一种船舶视景仿真装置，涉及安装vegaprime的计算机，vegaprime包括gui配置工具lynxprime，装置包括：vr场景创建模块，用于计算机创建vr场景，vr场景由多个代表vr场景中的物体的对象组成；vr系统通道创建模块，用于计算机创建vr系统通道，vr系统通道为用于观测vr场景的窗口；观测者生成模块，用于计算机在vr场景中添加观测者，观测者为用于在vr场景中进行移动或定点观测的载体；观测者绑定vr系统通道模块，用于计算机为观测者绑定至少一个vr系统通道；观测者漫游轨迹设置模块，用于计算机为观测者创建漫游轨迹；对象运动路径设置模块，用于计算机为对象创建运动路径。

在本发明较佳的实施例中，vr场景创建模块包括：第一显示模块，用于计算机显示lynxprime图形化用户操作界面；窗口生成模块，用于计算机接收窗口设置指令，并根据窗口设置指令生成窗体；对象创建模块，用于计算机接收对象设置指令，并根据对象设置指令在窗体中创建对象。

在本发明较佳的实施例中，vr系统通道创建模块包括：第二显示模块，用于计算机显示lynxprime图形化用户操作界面；vr系统通道设置模块，用于计算机接收vr系统通道定义指令，并根据vr系统通道定义指令建立vr系统通道，vr系统通道位于窗体中。

在本发明较佳的实施例中，观测者添加模块包括：第三显示模块，用于计算机显示lynxprime图形化用户操作界面；观测者添加模块，用于计算机接收观测者设置指令，并根据观测者设置指令在vr场景中添加观测者。

与现有技术相比，本发明提供了一种船舶视景仿真方法及装置，涉及安装vegaprime的计算机，vegaprime包括gui配置工具lynxprime，方法包括：计算机创建vr场景，vr场景由多个代表vr场景中的物体的对象组成；计算机创建vr系统通道，vr系统通道为用于观测vr场景的窗口；计算机在vr场景中添加观测者，观测者为用于在vr场景中进行移动或定点观测的载体；计算机为观测者至少绑定一个vr系统通道；计算机为观测者创建漫游轨迹，并为对象设置运动路径。从而创建了一个可以实时观测的虚拟场景。本发明应用于船舶领域，能为学员提供一种船舶视景仿真装置，降低训练成本，缩短训练周期，提升训练效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的船舶视景仿真方法的流程图。

图3为本发明第二实施例提供的船舶视景仿真方法的流程图。

图4为本发明第三实施例提供的船舶视景仿真装置的结构框图。

图5为本发明第三实施例提供的vr场景创建模块的结构框图。

图6为本发明第三实施例提供的vr系统通道创建模块的结构框图。

图7为本发明第三实施例提供的观测者生成模块的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1示出了一种可应用于本申请实施例中的电子设备400的结构框图。该电子设备400可以作为计算机。如图2所示，电子设备400可以包括存储器402、存储控制器403、处理器404和网络模块405。

存储器402、存储控制器403、处理器404、网络模块405各元件之间直接或间接地电连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件之间可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。所述船舶视景仿真方法分别包括至少一个可以以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器402中的软件功能模块，例如所述船舶视景仿真装置包括的软件功能模块或计算机程序。

存储器402可以存储各种软件程序以及模块，如本申请实施例提供的方法及装置对应的程序指令/模块。处理器404通过运行存储在存储器402中的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例中的船舶视景仿真方法。存储器402可以包括但不限于随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。

处理器404可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

网络模块405用于接收以及发送网络信号。上述网络信号可包括无线信号或者有线信号。

当电子设备400为计算机时，还可以包括显示模块，该显示模块可以在所述计算机与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。例如，可以显示lynxprime图形化用户操作界面。

本发明提供一种船舶视景仿真方法及装置，涉及到安装vegaprime的计算机，vegaprime包括gui配置工具lynxprime。下面结合具体实施例进行说明。

第一实施例

请参阅图2，本实施例提供了一种船舶视景仿真方法，涉及安装vegaprime的计算机，vegaprime包括gui配置工具lynxprime，用于创建一个可以实时观测的船舶虚拟场景。该方法包括：

步骤s200：计算机创建vr场景，vr场景由多个代表vr场景中的物体的对象组成。

vr(virtualreality)场景，即虚拟现实场景，也可以称之为计算机生成的、可交互的、三维的虚拟环境(即virtualenvironment，简称ve)。具体地，这里的vr场景为虚拟船舶环境及船舶所处的江河环境。

对象(object)是虚拟现实系统中的基本单元，每一个对象对应vr场景中的一个物体。例如船舶vr场景就是由众多对象构成的。每个对象的设置包括：名称、模型文件、初始放置位置、是否具备lod、是否需要实例化、是否含有子部件、碰撞检测掩码。

其中，lod(levelofdetail)为层次细节技术，是一组同一个物体而又具有不同的细节程度的模型对象。不同细节程度版本模型的多边形的复杂度也不一样。当视点距离物体越近，更多细节会呈现出来。最大数量的多边形的版本模型称为最大lod，是视点移向模型最近时产生的。当视点离模型越来越远时，许多细节不再需要，所以更小的lod就切换过来了。

此外，vr场景需要有选择地显示对象，如视线不可达之处的对象不必显示，可进行大场景设置。即为vr场景选择需要显示的三维对象，被选中的对象才会被显示出来。

vr场景中的对象等均为计算机程序，因此需要设置路径，包括整个视景仿真系统的运行路径，及对象模型文件的搜索路径。

步骤s300：计算机创建vr系统通道，vr系统通道为用于观测vr场景的窗口。

vr系统通道是用于观测vr场景的窗口，不同的通道可以显示不同的内容。不同的通道既可以放在同一个窗体中，也可以归属于不同的窗体。其属性定义包括：名称、数量、大小、对应窗体、摆放位置、观测视椎设置。

步骤s400：计算机在vr场景中添加观测者，观测者为用于在vr场景中进行移动或定点观测的载体。

观测者设置包括：名称、数量、对应通道、运动模式、驱动方式。

步骤s500：计算机为观测者至少绑定一个vr系统通道。

为观测者绑定vr系统通道，观测者即可通过vr系统通道对vr场景进行观测。

步骤s600：计算机为观测者创建漫游轨迹。

漫游是指观测者在vr场景中运动，漫游轨迹是指观测者在vr场景中的自动运行线路。如果需要自动漫游，则可以为自动漫游预设漫游轨迹。漫游轨迹包括观测者在漫游过程中的位置坐标和对应位置坐标的速率。

步骤s700：计算机为对象创建运动路径。

vr场景中的对象设置运动模式。运动路径包括对象的名称、初始位置坐标、运动方式以及音效。当在vr场景中对某些对象进行交互时，若该对象设置了运动模式，则可对用户的操作进行反馈。

整体而言，本实施例提供了一种船舶视景仿真方法，包括创建vr场景，创建vr系统通道，在vr场景中添加观测者，为观测者至少绑定一个vr系统通道，为观测者创建漫游轨迹，并为对象设置运动路径。创建了一个可以实时观测的虚拟场景。本发明应用于船舶领域，能为学员提供一种船舶视景仿真装置，降低训练成本，缩短训练周期，提升训练效果。

第二实施例

请参阅图3，本实施例提供了一种船舶视景仿真方法，涉及安装vegaprime的计算机，vegaprime包括gui配置工具lynxprime，用于创建一个可以实时观测的船舶虚拟场景。该方法包括：

步骤s210：计算机显示lynxprime图形化用户操作界面。

lynx是vega提供的一个界面友好、使用方便的点击式应用程序定义配置和动态预览工具。它的最主要功能是定义虚拟场景中的元素属性及其相互关系，并可以实时预览参数设置的效果，最后生成用于vega程序的应用程序定义文件，即adf文件。

步骤s220：计算机接收窗口设置指令，并根据窗口设置指令生成窗体。

窗体是指船舶虚拟场景总框架，主要包括：窗体名称、窗体数量、窗体大小、在屏幕的显示位置、有无边框、鼠标是否显示、窗口名称等属性。

步骤s230：计算机接收对象设置指令，并根据对象设置指令在窗体中创建对象。

步骤s310：计算机显示lynxprime图形化用户操作界面。

步骤s320：计算机接收vr系统通道定义指令，并根据vr系统通道定义指令建立vr系统通道，vr系统通道位于窗体中。

步骤s410：计算机显示lynxprime图形化用户操作界面。

步骤s420：计算机接收观测者设置指令，并根据观测者设置指令在vr场景中添加观测者。

步骤s500：计算机为观测者至少绑定一个vr系统通道。

步骤s600：计算机为观测者创建漫游轨迹。

步骤s700：计算机为对象创建运动路径。

整体而言，本实施例提供了一种船舶视景仿真方法，包括创建vr场景，创建vr系统通道，在vr场景中添加观测者，为观测者至少绑定一个vr系统通道，为观测者创建漫游轨迹，并为对象设置运动路径。创建了一个可以实时观测的虚拟场景。本发明应用于船舶领域，能为学员提供一种船舶视景仿真装置，降低训练成本，缩短训练周期，提升训练效果。

第三实施例

请参阅图4，本实施例提供了一种船舶视景仿真装置100，涉及安装vegaprime的计算机，vegaprime包括gui配置工具lynxprime，用于创建一个可以实时观测的船舶虚拟场景。该装置包括：

vr场景创建模块110，用于所述计算机创建vr场景，所述vr场景由多个代表所述vr场景中的物体的对象组成。

vr系统通道创建模块120，用于所述计算机创建vr系统通道，所述vr系统通道为用于观测所述vr场景的窗口。

观测者生成模块130，用于所述计算机在所述vr场景中添加观测者，所述观测者为用于在所述vr场景中进行移动或定点观测的载体。

观测者绑定vr系统通道模块140，用于所述计算机为所述观测者绑定至少一个所述vr系统通道。

观测者漫游轨迹设置模块150，用于所述计算机为所述观测者创建漫游轨迹。

对象运动路径设置模块160，用于所述计算机为所述对象创建运动路径。

请参阅图5，在一种实施方式中，vr场景创建模块110包括：

第一显示模块112，用于计算机显示lynxprime图形化用户操作界面。

窗口生成模块114，用于计算机接收窗口设置指令，并根据窗口设置指令生成窗体。

对象创建模块116，用于计算机接收对象设置指令，并根据对象设置指令在窗体中创建对象。

请参阅图6，在一种实施方式中，vr系统通道创建模块120包括：

第二显示模块122，用于计算机显示lynxprime图形化用户操作界面。

vr系统通道设置模块124，用于计算机接收vr系统通道定义指令，并根据vr系统通道定义指令建立vr系统通道，vr系统通道位于窗体中。

请参阅图7，在一种实施方式中，观测者生成模块130包括：

第三显示模块132，用于计算机显示lynxprime图形化用户操作界面。

观测者添加模块134，用于计算机接收观测者设置指令，并根据观测者设置指令在vr场景中添加观测者。

综上所述，本发明提供一种船舶视景仿真方法及装置。通过创建vr场景，创建vr系统通道，在vr场景中添加观测者，为观测者至少绑定一个vr系统通道，为观测者创建漫游轨迹，并为对象设置运动路径，创建了一个可以实时观测的虚拟场景。应用于船舶领域，可为学员提供一种船舶视景仿真装置，降低了训练成本，缩短了训练周期，提升了训练效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。