摘  要

仿真技术是一门综合性的技术，具有可*，可重复，安全，经济，不受气候条件与场地，空间限制等优点，它与人类生活密切相关。仿真技术是缩短研制周期，提高研制质量和减少经费的有力手段。本文介绍了水下机器人的视景仿真系统。
建立集成仿真器对于智能水下机器人的开发与研究是十分必要的，本文开发的视景仿真系统是这个集成仿真器的很重要的一部分，它可以将机器人在不同的条件下的运动过程直观的显示出来，以利于仿真实验人员在线的对仿真过程和仿真结果进行分析，评判与决策。
本文针对机器人的视景仿真系统，利用视觉仿真领域标准建模软件OpenGL建立了水下机器人，海底地形等的模型库。在实时视景仿真，声音仿真和虚拟现实等领域的世界领先的软件环境Authorware7.0下开发了水下机器人视景仿真体系。并开发了人机交互界面，实现了不同角度不同方式下在虚拟视景中的漫游。
本文建立了水下机器人的六个自由度的运动仿真模型，通过建立Socket 网络通信，实现了水下机器人的运动仿真端与视景仿真端的信息传输，在开发的虚拟视景中实现了水下机器人的运动的景仿真。
系统仿真说明，本文所设计的视景仿真系统满足系统实时性能的要求，为控制调试提供了方便，实现了用户与仿真环境直接进行自然交换。

关键字：水下机器人；视景仿真；模型

ABSTRACT
   Provided with reliable ,securable ,and economical capability ,simulation is a comprehensive technique and does not limited by weather and field .It has been combined with people’s daily life closely .simulation technique is the most efficient means to shorten research cycle ,improve research quality and cut down expense .the visual simulation for underwater vehicle has been built in this paper.
   It is necessary to built the integration simulation system for the development and research of the intelligent underwater vehicle. The visual simulation constructed in the paper is a most important portion of the whole simulation system. It displays the movement process of the vehicle in different condition directly, thus bring lab assistants convenience to analyse the simulation process and result on-line.
   And for the visual simulation system, the model database including vehicle submarine ,terrain and mine, etc has been set up using the standard model software OpenGL .The visual simulation has been set up using Authorware7.0. GUI has been developed to control and observe the moment of the vehicle in various points of view.
   The six-freedom motion simulation model of the vehicle has been built in the paper. By setting up the network communication, by setting up the communication, the PC port is connected with the SGI port and the motion simulation has been carried out in the visual scene.
   The system simulation shows that the visual simulation built in this paper satisfies the real-time requirement of the system. It has brought convenience for the control debug and achieved the interaction between the user and the visual scene.
   Keyword: AUV;visual simulation;model

目  录
第1章 绪论………………………………………………………1
 1.1 引言 …………………………………………………………1
  1.1.1 仿真技术简介………………………………………………1
  1.1.2 仿真技术的发展趋势 ………………………………………2
  1.1.3 视景仿真技术简介…………………………………………3
  1.1.4 水下机器人视景仿真意义……………………………………3
 1.2 国内外水下机器人视景仿真的研究现状……………………………4
  1.2.1 国外研究…………………………………………………4
  1.2.2 国内研究…………………………………………………5
    1.3  本章小节………………………………………………………6                                               
第2章 视景开发工具简介…………………………………………7
 2.1 引言 ………………………………………………………7
 2.2 图形用户界面开发工具Authorware7.0………………………………7
  2.1.1 Authorware7.0功能简介………………………………………8
  2.1.2 程序打包…………………………………………………10
 2.3 本仿真系统的开发语言Visual C++…………………………………11
     2.3.1 Visual C++可视化集成开发环境………………………………12
     2.3.2 创建、组织文件、工程和工作区………………………………13
     2.3.3 MFC编程…………………………………………………13
 2.4 建模软件OpenGL………………………………………………14
     2.4.1 OpenGL功能简介…………………………………………14
     2.4.2 OpenGL绘图环境初始化……………………………………15
     2.4.3 OpenGL应用程序框架………………………………………15
     2.4.4 利用OpenGL创建三维模型的具体步骤………………………16
 2.5 本章小节 24
第3章 场景建模研究……………………………………………25
 3.1 引言 …………………………………………………………25
 3.2 建模关键技术研究 ………………………………………………25
  3.2.1 几何建模…………………………………………………26
  3.2.2 物理建模…………………………………………………28
  3.2.3 行为建模…………………………………………………29
  3.2.4 建模的关键技术：纹理映射…………………………………29
 3.3 模型的建立……………………………………………………31
  3.3.1 水下机器人模型…………………………………………31
  3.3.2 海底地形模型…………………………………………32
 3.4 本章小节 ………………………………………………………34
第4章 水下虚拟视景的实现…………………………………35
 4.1 引言………………………………………………………… 35
 4.2 水下虚拟视景实现的几个关键点 …………………………………35
     4.2.1 链接设置…………………………………………………35
  4.2.2 创建图形操作描述表……………………………………… 35
  4.2.3 启用图形操作描述表 ………………………………………37
  4.2.4 OpenGL关键函数的具体应用 ………………………………37
  4.2.5 视景运动的实现…………………………………………38
 4.3 在VC++平台上用OpenGL实现运动视景仿真……………………… 38
 4.4 交互界面的生成………………………………………………39
 4.5 本章小节……………………………………………………… 41
结论……………………………………………………………… 42
参考文献…………………………………………………………43
致谢…………………………………………………………………44

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