[發明專利]基于圖像的航海模擬器視景中號燈顯示方法

有效

• 申請號: 201210237614.2
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102789739A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 金一丞;尹勇;張顯庫;任鴻翔;張秀鳳;劉秀文;任俊生;谷偉;張新宇;孫霄峰;肖方兵;神和龍
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G09B29/10
• 分類號: G09B29/10;G09B9/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

技術領域

本發明涉及一種航海模擬器視景中的號燈顯示方法，更具體地說，涉及一種基于圖像的航海模擬器視景中號燈顯示方法。

背景技術

號燈和號型是用來表示船舶種類、大小、動態和工作性質的燈光和型體。號燈和號型是互見中船舶避碰的主要信息來源^[1]。航海模擬器中號燈的控制(開啟或關閉)通過號燈、號型和甲板燈控制臺中號燈控制板來操作，號燈和甲板燈控制臺中同時設有甲板燈控制板，實施甲板燈開啟和關閉。航海模擬器中號燈、號型以及甲板的照明都是通過視景系統來體現的。夜間顯示號燈，白天顯示號型。對船舶而言，號燈的控制(開啟或關閉)、號型以及甲板燈的控制(開啟或關閉)通過號燈、號型、甲板燈控制臺中各自的控制板加以控制，視景系統采集上述控制信號顯示或關閉船舶的號燈，懸掛或撤除相應的號型，甲板燈開啟時能將對應的甲板照亮。需要說明的是，對本船舶號燈、號型控制板的操作，在本船舶的視景系統中一般是察覺不到的，唯一例外的是甲板燈的開啟或關閉，在本船舶視景中船舶船艏部分可以觀察到。目標船的號燈、號型、甲板燈控制由教練員在教練員站加以控制，這時如果目標船與本船舶互見，在本船舶的視景系統中可以得到體現。由于高品質航海模擬器是一種多船舶系統，仿真過程中其他船舶若與所述船舶互見，當其他船舶對各自號燈、號型控制板實施操作時，通過所述船舶的視景系統可以觀察得到。

現有技術中，根據船舶的種類、尺度、狀態和工作性質確定號燈號型細節后，接下來的工作需要在船舶三維模型中增加號燈、號型模型部分。航海模擬器運行過程中，根據船舶的狀態和工作性質，顯示正確的號燈、號型，這種方法稱為基于幾何的繪制^[2]。通過三維建模方式顯示號燈的方法由于受實時顯示要求的制約以及燈光建模的不確定性，很難做到足夠真實。參考文獻如下：

[1]吳兆麟.船舶避碰與值班(第3版)[M].大連:大連海事大學出版社,2008.

[2]饒滾金.航海模擬器中三維視景的實用化研究[D].碩士學位論文,大連:大連海事大學,1999.

發明內容

本發明針對以上提出的問題，提供一種基于圖像的航海模擬器視景中號燈顯示的方法。

一種基于圖像的航海模擬器視景中號燈顯示方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過號燈號型表確定船舶號燈的細節，并形成一張號燈列表，號燈包括桅燈、舷燈、尾燈和環照燈；

S2、根據船舶當前位置、航向，通過旋轉、平移變換確定船舶任一號燈的準確位置，更新步驟S1中的號燈列表；

S3、遍歷更新后的號燈列表，判斷確定需要顯示的號燈，形成瞬時號燈顯示列表；

S4、遍歷瞬時號燈顯示列表，采用基于圖像的方法繪制全部號燈；

在步驟S3中確定需要顯示的號燈，按照如下步驟進行：

S31、根據船舶的每種號燈的水平位置(x_l,y_l)和其他船舶中觀測者水平位置(x_e,y_e)，求得船舶號燈水平位置至他船舶中觀測者水平位置的單位矢量V_le，