摘 要

近些年随着虚拟现实技术（VR）与增强现实技术（AR）方面研究的进步，其在实际中的行业范围内的应用越来越多。同样的对于智能船舶方面的研究，也可以应用到VR/AR技术。这对于智能船舶的建造以及未来方向的研究有着重要意义。

本人学习了VR/AR技术与智能船舶方面的基本知识以及对于相关应用实例的查找与分析，并由此探讨VR/AR技术在智能船舶中的应用。

本文主要介绍VR/AR技术以及智能船舶的基本概念以及技术特征，结合实际案例探讨VR/AR技术如何在智能船舶方面应用以及其带来的技术上的进步，同时说明在现有的技术条件下应用中的不足之处。

关键词：VR;AR;智能船舶

Abstract

In recent years, with the development of virtual reality technology (VR) and augmented reality technology (AR), its application in the field of practical industry is increasing. The same research on intelligent ship can also be applied to VR/AR technology. This is of great significance to the construction of intelligent ships and the study of the future direction.

By studying the basic knowledge of VR/AR technology and intellgent ship, as well as the search and analysis of relevant application examples, this paper discusses the application of VR/AR technology in intelligent ship.

This paper mainly introduces the basic concepts and technical features of VR/AR technology and intelligent ship, and discusses how VR/AR technology is applied to intelligent ships and its technical progress combined with practical cases, and also explains the shortcomings of the application under the existing technical conditions.

Key words:VR；AR；intellgent ship

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 研究的目的和意义 1

1.3 本文主要内容 1

第2章 虚拟现实技术（VR）与增强现实技术(AR) 2

2.1 虚拟现实技术（VR） 2

2.1.1 虚拟现实技术的基本概念. 2

2.1.2 虚拟现实技术的特点 2

2.1.3 虚拟现实技术中的关键技术 3

2.2 增强现实技术（AR） 4

2.2.1 增强现实技术的基本概念 4

2.2.2 增强现实技术的特点 4

2.2.3 增强现实技术中的关键技术 5

2.3 本章小结 7

第3章 智能船舶 8

3.1 智能船舶的定义 8

3.2 智能船舶的特征 8

3.3 智能船舶中的相关技术 8

3.4 智能船舶的发展阶段 9

3.5 智能船舶的研究现状 10

3.6 智能船舶的发展趋势 11

3.7 本章小结 12

第4章 VR/AR技术在智能船舶上的应用 13

4.1 VR技术在智能船舶上的应用 13

4.1.1 虚拟制造 13

4.1.2 在船员培训方面的应用 14

4.2 AR技术在智能船舶上的应用 15

4.2.1 AR协同制造 15

4.2.2 在船舶驾驶方面的应用 16

4.3 VR/AR技术在应用中的不足 16

4.4 本章小结 16

第5章 结论 17

参考文献 18

致谢 19

第1章 绪论

• 1. 选题背景

由于人们在虚拟现实技术（VR）和增强现实技术（AR）上研究的不断进步,其在各种领域中的应用也越来越多。现在各个国家正在积极地开展对智能船舶的研究，并得到了可观的结果。对于这个新兴的研究领域，同样的可以在很多方面应用到VR/AR技术。

1.2 研究的目的和意义

VR/AR技术对于船舶的智能制造，船舶自主航行和避碰，船员虚拟培训等方面有重要的帮助。同样的，对于智能船舶未来的研究方向，如智能航行，智能船体，智能管理，智能集成平台等，也可以应用到虚拟现实与增强现实技术。这对于智能船舶的研究与发展有着重要的意义。

1.3本文主要内容

本文主要介绍VR,AR的基本概念，特点与关键技术和智能船舶的定义、相关技术、特征、发展阶段、研究现状及发展趋势等。并研究探讨VR,AR技术在智能船舶上如何应用以及在智能船舶上应用VR,AR技术对于智能船舶的设计制造，管理维护，航行安全，研究发展等方面有何有利的地方。

第2章 虚拟现实技术（VR）与增强现实技术（AR）

2.1 虚拟现实技术（VR）

2.1.1 虚拟现实技术的基本概念

虚拟现实技术是一种由多种技术联合起来的研究成果，它的诞生是由人机交互技术、人机接口技术、计算机图形学、传感器技术以及人工智能技术等归纳起来运用的成果。这种技术通过计算机技术模拟构建出虚构的视觉、听觉、嗅觉等各种实际中的感知，使人们利用特殊的装置，自由地与模拟生成的环境实现体验和交流。笼统地说，虚拟现实技术就是使用计算机技术建立接近实际上的模拟环境。它颠覆了传统的人机交互的方法，通过逼真的立体环境表现形式，让人实现感到身临其境的交互体验，从基础上改变了以往人机之间呆滞、乏味、被动、死板的互动体验。它为人们在研究探索现实世界时由于各种原因不便于直接研究事物以得知其实际的运行规律的情况下，提供了极大的帮助与便利。

图2.1 VR设备

2.1.2 虚拟现实技术的特点

虚拟现实技术是计算机和人们之间交互的一个全新的方式，例如，它给予了人们视觉，听觉，嗅觉，以及其他直接而天然的感知方式以创造了一个虚拟世界，最大程度地利于人们的操作，使人们有如身处现实世界的体验，从而省去人们以往繁琐的交互手段，提高虚拟现实设备的运行速度。它具有四个突出特征：

（1）交互性：它说的是人们对虚构下的事物的感应的自然性和虚拟环境给予人的信息响应。这种相互作用主要是通过各种特殊手段实现的，可以使人们以更为直接的方式如手部动作、话语交流等改变虚拟现实中的事物。