CN105608951A - 基于3d实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统及方法 - Google Patents

基于3d实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统，它包括上位机、动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块、搭载了主动力装置教学仿真模型的MINIS仿真平台、具有船舶机舱全景三维图及FLEX控件的全景显示模块，其中，所述上位机的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块的动态数据交换协议端接口之间通过动态数据交换协议进行通信，全景显示模块的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议通信模块的TCP/IP协议端接口之间通过TCP/IP协议进行通信，MINIS仿真平台的通信端连接上位机的仿真数据通信端。本发明提高了船舶机舱设备教学质量。

Description

基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统及方法
技术领域
本发明涉及船舶机舱虚拟训练设备技术领域，具体地指一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统及方法。
背景技术
船舶机舱包含了船舶动力装置的操作部分与显示部分，是船舶运行的“心脏”部位，因机电部门的船员操作失误或是对故障处置不当造成的事故时有发生，因此，机电部门的船员在上船前都必须对机舱设备的相关知识和操作进行系统的学习和掌握。
目前，船舶机电相关的教育教学主要还是以课堂讲授为主，学员对机舱的整体环境、设施设备、管路布局、仪表分布等不甚了解，特别是涉及到设备的操作时，学员很难有直观的认识，导致学习效率低、效果差。而依赖实船进行实践教学通常时间短、受限多、可训练的科目少，学员到实船上，如果不是合适的时机，船舶一般也都处于停泊工况，学员不能对船舶整个启动、运行的流程及各个工况的操作有清楚的认识。
目前，针对上述问题，为提高受训人员机舱设备操作能力所研制的训练模拟器主要是通过搭建基于实装的硬件屏台，通过这种方法所构建的训练平台能够在一定程度上满足受训人员的培训需求，但存在投入成本高、场地设施要求高、器材维护保养费用高等问题。因此，迫切需要一种能够满足学员培训需求，又经济、高效、逼真度高、实现简单的船舶机舱训练系统。
参考文件1(“船舶机舱模拟训练器研究”，余世林，船海工程，第六期，第88-90页，2009年12月)提出了一种船舶机舱模拟训练器的系统架构以及其拟实现的各种功能，其中包括第二页3.2小节中提到的建立三维虚拟环境，实现船舶装备虚拟场景漫游，并根据视点要求实时驱动虚拟场景动态变化，但其并未涉及到具体实现的办法及其具体的实施方式，只是在设计层面上提出相应要求，未涉及任何与之相关的具体的技术、方法，不具有可操作性。参考文件2(“船舶机舱综合模拟训练系统的设计研究”，余世林，中国造船，第二期，第184-189页，2010年6月)、参考文件3(“船舶主动力装备模拟训练系统的开发与研制”，王术新、余世林，中国造船，第四期，第28-30页，2008年8月)与参考文件1的情况一致。参考文件4(“基于Krpano的全景编辑系统设计与实现”，朱国情，2012年第14届中国系统仿真技术及其应用学术年会，第1020-1024页，2012年11月)提出了一种基于Krpano的全景图拼接技术，并采用了xml解析技术构建了一个基于web服务平台的可视化全景编辑系统，但并未涉及将Flex控件内嵌于全景图并实现数据通信中的相关技术，更没有涉及与上位机仿真平台的数据互通。对于公布号为CN104751391A、名称为《一种虚拟仿真培训平台的构建装置及应用》的专利给出了一种真实感强烈的实景导游虚拟仿真培训平台，支持对三维场景中对象和事件的触发，可以实现自动或是手动漫游，但是未涉及到与三维场景中对象或是事件的互操作和数据通讯，只是将需要讲述的知识预先存储在其数据库中，未实现“人机”互动，不能实现操作训练。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统及方法，该系统及方法可解决在实船进行实践教学中存在的时间短、受限多的问题，从而提高船舶机舱设备教学质量。
为实现此目的，本发明所设计的基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统，它包括上位机、动态数据交换协议(DDE，DynamicDataExchange)与TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/因特网互联协议)协议转换模块、搭载了主动力装置教学仿真模型的MINIS仿真平台(教练台)、具有船舶机舱全景三维图及FLEX控件的全景显示模块，其中，所述上位机的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块的动态数据交换协议端接口之间通过动态数据交换协议进行通信，全景显示模块的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议通信模块的TCP/IP协议端接口之间通过TCP/IP协议进行通信，MINIS仿真平台的通信端连接上位机的仿真数据通信端。
一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统的构建方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：采用图像采集设备采集船舶机舱图像，并采用全景显示引擎软件工具编辑合成船舶机舱全景图像；
步骤2：根据船舶机舱内部的实物模型，利用Flex控件(Flex控件是一个高效、免费的开源框架，可用于构建具有表现力的网络应用程序，在发明中，利用其编辑的Flex控件可以插入3D全景图中，以仪表、按钮、指示灯、车钟等为表现形式，效果逼真并具有数据通讯能力)编辑器创建每一个需要进行显示和操作的船舶机舱部件模型，并设置Flex控件编辑器创建的船舶机舱部件模型的工况参数、名称、TCP/IP协议通讯端口及所需要连接到的上位机的IP地址；并利用全景显示引擎软件工具提供的热点功能，将利用Flex控件编辑器创建的各个船舶机舱部件模型缝合到船舶机舱全景图像中；
步骤3：在MINIS仿真平台内建立船舶主动力装置教学仿真模型，即建立能够真实模拟船舶主动力装置在各工况下稳定运行的数学模型；
步骤4：配置动态数据交换协议与TCP/IP协议通信模块，实现MINIS仿真平台中的船舶主动力装置教学仿真模型与缝合了船舶机舱部件模型的船舶机舱全景图像之间的交互通信。
一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：在MINIS仿真平台的主动力装置教学仿真模型中选择联盘运行，即仿真模型开始进行发送和接受数据，使得MINIS仿真平台在上位机中建立动态数据交换协议服务器；
步骤2：将上位机中的通讯配置文件、动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序置于同一根目录下，然后打开动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序首先自动读取通讯配置文件，再根据上位机所设置的IP地址连接到MINIS仿真平台，并在上位机中建立与MINIS仿真平台进行通讯的动态数据交换协议通讯客户端，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序根据所述通讯配置文件中船舶机舱部件模型在动态数据交换协议下的名称及输入输出属性，为每个船舶机舱部件模型建立与上位机基于动态数据交换协议的通讯，即实现了动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序与MINIS仿真平台基于动态数据交换协议的通讯连接；
步骤3：在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序中建立TCP/IP协议的服务端，根据通讯配置文件中的端口信息，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序为每一个船舶机舱部件模型打开所对应的通讯端口，等待与Flex控件连接；
步骤4：打开Flex控件，Flex控件根据所设置的IP地址连接到动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序，并根据每个船舶机舱部件模型的名称及TCP/IP通讯端口建立和动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的网络连接，该网络连接为基于TCP/IP协议的网络连接，Flex控件为TCP/IP协议通讯连接的客户端，将利用Flex控件编辑器创建的各个船舶机舱部件模型缝合到船舶机舱全景图像中后，只要基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统处于运行状态，即培训学员在进行船舶机舱3D实景漫游时，Flex控件都处于激活状态，学员在对Flex控件进行操作时，所产生的数据都将实时地传递到动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序；
步骤5：动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的控制下将MINIS仿真平台通过上位机传输过来的船舶机舱训练操控数据进行转换，以TCP/IP通讯协议的方式将船舶机舱训练操控数据传递给Flex控件从而对船舶机舱部件模型进行操控，该船舶机舱训练操控数据为MINIS仿真平台的主动力装置教学仿真模型进行实时仿真的计算数据，另一方面，动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的控制下，接收船舶机舱训练操控数据对Flex控件进行操作所产生的响应数据，并将该响应数据转换为动态数据交换协议数据反馈给MINIS仿真平台，即完成了整个船舶机舱虚拟操作训练过程。
本发明的有益效果为：
1、通过采用全景视图的方式对机舱漫游环境进行创建，使得虚拟漫游环境完全贴近机舱真实环境，操作简单，逼真度高，真实感强烈；
2、机舱显示设备及操作设备都由Flex控件创建，并实现了与上位机仿真支撑平台通讯，提供了充分的视觉感受和情节沉浸感，提高了系统与受训人员的交互性；
3、通过MINIS仿真平台可以加载船舶多种运行工况和故障工况，以提高受训人员危急情况的快速应变能力，有效避免实船事故中的处置不当或操作失误，从而减轻事故后果，降低事故危害程度，确保船舶动力装置安全操作使用；
4、本系统结构简单，可以大幅降低船舶机舱训练模拟器的研制费用并缩短研制周期，有利于训练模拟器的推广。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统的构建方法的逻辑框图；
图3为本发明中上位机程序与Flex控件的数据通讯的原理图。
其中，1—MINIS仿真平台、2—全景显示模块、3—上位机、4—动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示的基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统，它包括上位机3、动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块4(DTC，DDETCPCONMUNICATION)、搭载了主动力装置教学仿真模型的MINIS仿真平台1、具有船舶机舱全景三维图及FLEX控件的全景显示模块2，其中，所述上位机3的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块4的动态数据交换协议端接口之间通过动态数据交换协议进行通信，全景显示模块2的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议通信模块4的TCP/IP协议端接口之间通过TCP/IP协议进行通信，MINIS仿真平台1的通信端连接上位机3的仿真数据通信端。
上述技术方案中，本系统采用MINIS仿真软件作为系统仿真支撑平台，在搭建本系统前，首先需要在仿真支撑平台MINIS下建立所需进行培训船舶动力装置的仿真模型，即建立能够真实模拟其在各工况下稳定运行的数学模型。
MINIS仿真平台1外部数据通讯采用的是DDE(DynamicDataExchange动态数据交换机制)通讯方式，为实现与Flex控件的实时数据通讯，需要进行通信协议转换。作为本系统的关键技术之一，所提出的DTC(DDE协议转TCP/IP协议)通讯方法即为实现该目的。其组件包括系统仿真支撑平台MINIS、船舶动力装置数学模型、DTC通讯程序、Flex控件、通讯配置文件。其中，所述的DTC通讯程序是根据本系统要求而提出的一种通讯方法的实现方式，是一个采用VC++语言编译而成的可执行程序。所述的Flex控件在通讯过程中采用的是基于TCP/IP协议的通讯方式。所述的通讯配置文件为包含通讯变量分别在DDE以及TCP/IP两种通讯协议侧的名称、输入输出属性、端口名称、备注信息的EXCEL形式的后缀名为.CSV的电子文档，其中定义变量的输入输出属性为从MINIS仿真平台输出的数据为输出型数据，从Flex控件输入至MINIS仿真平台的数据为输入型数据。所述的系统仿真支撑平台MINIS、DTC通讯程序以及Flex控件需连接在同一局域网中。
上述技术方案中，主动力装置教学仿真模型要求可以加载多种船舶运行工况、故障工况，并且模拟精度高于百分之三。
上述主动力装置教学仿真模型和MINIS仿真平台，均为现有常规技术，详细介绍见参考文献：程刚.舰用热力系统的模块化建模与仿真研究[D].武汉：华中科技大学，1999.。
一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统的构建方法，该方法首先创建船舶机舱不涉及设备操作及情节交互的3D宏观场景，接着在漫游环境中创建基于Flex控件的机舱各操作设备及情景交互部分并将其嵌入于机舱环境3D全景图中，最后运行上位机程序并实现与Flex控件的实时数据交换，具体包括如下步骤：
步骤1：采用图像采集设备采集船舶机舱图像，并采用全景显示引擎软件工具编辑合成船舶机舱全景图像；
步骤2：根据船舶机舱内部的实物模型，利用Flex控件编辑器创建每一个需要进行显示和操作的船舶机舱部件模型，并设置Flex控件编辑器创建的船舶机舱部件模型的工况参数、名称、TCP/IP协议通讯端口及所需要连接到的上位机3的IP地址；并利用全景显示引擎软件工具提供的热点功能，将利用Flex控件编辑器创建的各个船舶机舱部件模型缝合到船舶机舱全景图像中；
步骤3：在MINIS仿真平台1内建立船舶主动力装置教学仿真模型，即建立能够真实模拟船舶主动力装置在各工况下稳定运行的数学模型；
步骤4：配置动态数据交换协议与TCP/IP协议通信模块4，实现MINIS仿真平台1中的船舶主动力装置教学仿真模型与缝合了船舶机舱部件模型的船舶机舱全景图像之间的交互通信。
上述技术方案中，所述全景显示引擎软件工具为krpano全景显示引擎软件工具。Krpano全景显示引擎软件工具是一种基于flash的三维全景播放器，它的场景配置是通过XML语言(可扩展标记语言)进行描述，通过对Krpano全景显示引擎软件工具提供的存储全景漫游系统构成要素的配置文件krpano.xml进行编辑就可以实现全景漫游系统的管理与编辑。
上述技术方案中，所述船舶机舱部件模型包括船舶机舱仪表模型、船舶机舱按钮模型、船舶机舱手轮模型和船舶机舱手操器模型。
上述技术方案中，所述图像采集设备为鱼目镜头或全景云台。本系统所创建的机舱环境全景图与目前全景图技术较成熟的应用领域(比如旅游景点及楼盘展示)的全景图相比，具有以下特点：1、为了展示狭小机舱环境里的各种设备管路，以及实现非水平面上的机舱漫游，如上下扶梯甚至爬梯，全景场景在垂直方向上的视野要求与水平方向上的视野要求具有同样重要的地位。2、机舱里的设备繁多，管路、线路复杂从而导致场景包含的信息量比自然风景和普通房间都要大，由于镜头畸变、拍摄误差等因素的影响，过大的信息量增加了非匹配点处重影的发生率。
针对以上特点，通过实践，本系统采用鱼目镜头或全景云台等专业设备采集图像，采用Krpano全景显示引擎软件工具编辑合成全景图像。Krpano是一种基于flash的三维全景播放器，它的场景配置是通过XML语言(可扩展标记语言)进行描述，通过对Krpano提供的存储全景漫游系统构成要素的配置文件krpano.xml进行编辑就可以实现全景漫游系统的管理与编辑。
上述技术方案中，上述Flex控件被无差别嵌入在基于船舶真实机舱环境所实现的3D实景漫游环境中，学员可以通过移动鼠标在真实的复杂机舱环境中进行3D实景漫游，同时可通过仪表、显示按钮等读取模型的运行参数，并且可以对手操器、手轮等进行虚拟操作，操作的数据将反馈给数学模型，从而达到训练学员，使其充分熟悉船舶机舱环境和了解相关设备操作的目的。
一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练方法，它包括如下步骤：
步骤1：在MINIS仿真平台1的主动力装置教学仿真模型中选择联盘运行，即仿真模型开始进行发送和接受数据，使得MINIS仿真平台1在上位机3中建立动态数据交换协议服务器(MINIS仿真平台1与外部进行数据通讯时通常是作为DDE的服务端)；
步骤2：将上位机3中的通讯配置文件、动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序置于同一根目录下，然后打开动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序首先自动读取通讯配置文件，再根据上位机所设置的IP地址连接到MINIS仿真平台1，并在上位机3中建立与MINIS仿真平台1进行通讯的动态数据交换协议通讯客户端，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序根据所述通讯配置文件中船舶机舱部件模型在动态数据交换协议下的名称及输入输出属性，为每个船舶机舱部件模型建立与上位机3基于动态数据交换协议的通讯，即实现了动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序与MINIS仿真平台1基于动态数据交换协议的通讯连接；
步骤3：在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序中建立TCP/IP协议的服务端，根据通讯配置文件中的端口信息，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序为每一个船舶机舱部件模型打开所对应的通讯端口，等待与Flex控件连接；
步骤4：打开Flex控件，Flex控件根据所设置的IP地址连接到动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序，并根据每个船舶机舱部件模型的名称及TCP/IP通讯端口建立和动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的网络连接，该网络连接为基于TCP/IP协议的网络连接，Flex控件为TCP/IP协议通讯连接的客户端，将利用Flex控件编辑器创建的各个船舶机舱部件模型缝合到船舶机舱全景图像中后(该技术具有独立于场景复杂性、场景真实、实现相对简单的优点)，只要基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统处于运行状态，即培训学员在进行船舶机舱3D实景漫游时，Flex控件都处于激活状态，学员在对Flex控件进行操作时，所产生的数据都将实时地传递到动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序(本系统所包含的所有Flex控件在其创建过程中都编写有两个重要属性，分别是运行DTC通讯程序机器的IP地址以及该控件所对应变量的名称及其通讯端口)；
步骤5：动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块4在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的控制下将MINIS仿真平台1通过上位机3传输过来的船舶机舱训练操控数据进行转换，以TCP/IP通讯协议的方式将船舶机舱训练操控数据传递给Flex控件从而对船舶机舱部件模型进行操控，该船舶机舱训练操控数据为MINIS仿真平台的主动力装置教学仿真模型进行实时仿真的计算数据(数学模型自己进行运算，由教练员进行工况的选择，不需要学员对数学模型进行操作，受训学员只对FLEX控件进行操作)，另一方面，动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块4在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的控制下，接收船舶机舱训练操控数据对Flex控件(即Flex控件中的船舶机舱部件模型)进行操作所产生的响应数据，并将该响应数据转换为动态数据交换协议数据反馈给MINIS仿真平台1，即完成了整个船舶机舱虚拟操作训练过程。
上述技术方案的步骤5中，所述将船舶机舱训练操控数据进行转换，以TCP/IP通讯协议的方式将船舶机舱训练操控数据传递给Flex控件的具体方法为：动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序通过建立好的动态数据交换协议通讯接收MINIS仿真平台1发送的船舶机舱训练操控数据后，根据通讯配置信息，找到船舶机舱部件模型在TCP/IP通讯侧所对应的名称及其通讯端口，再将船舶机舱训练操控数据发送到已经在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序内部建立好的TCP/IP通讯服务端，继而通过TCP/IP通讯方式将船舶机舱训练操控数据发送给Flex控件。
上述技术方案的步骤5中，接收船舶机舱训练操控数据对Flex控件进行操作所产生的响应数据，并将该响应数据转换为动态数据交换协议数据反馈给MINIS仿真平台1的具体方法为：动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序通过建立好的TCP/IP通信接收到船舶机舱训练操控数据对Flex控件进行操作所产生的响应数据后，根据通信配置信息，找到对应船舶机舱部件模型在动态数据交换协议通讯侧所对应的名称，再将所述响应数据发送到已经在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序内部建立好的动态数据交换协议通讯客户端，继而通过动态数据交换协议通讯方式将所述响应数据发送给MINIS仿真平台1。
本发明的虚拟训练系统，通过MINIS仿真平台加载船舶运行的各种运行工况、故障工况，让受训人员反复操练，以提高受训人员危急情况的快速应变能力，有效避免实船事故中的处置不当或操作失误，从而减轻事故后果，降低事故危害程度，确保船舶动力装置安全操作使用。本发明经济高效、逼真度高、实现简单，有效解决了实装培训平台投入成本高、场地设施要求高、器材维护保养费用高的问题。
目前，3D实景漫游主要被应用于旅游景点、展览馆、建筑楼盘等地方的展示，访问者只是单方面地接受外界环境信息，本系统首次将3D实景漫游技术应用于船舶机电系统的虚拟训练系统，实现了培训学员在高逼真度的船舱环境中进行交互式操作，大大提高了学习效率。本系统的关键技术在于将基于Flex控件的机舱各操作设备嵌入在了船舶机舱漫游环境中，并实现了Flex控件与上位机程序的实时通讯，使培训学员在船舶机舱环境漫游过程中能够读取各仪表盘数据及指示灯信号，并可以对手轮、按钮、手操器、控制箱等操作部分进行操作，操作的结果将实时地反馈给上位机程序，上位机程序根据培训学员的操作进行与实船一致的反应，再配以机舱各动作部件的声音模拟模块，真正地实现了培训学员“浸入式”的快速学习方法。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统，其特征在于：它包括上位机(3)、动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块(4)、搭载了主动力装置教学仿真模型的MINIS仿真平台(1)、具有船舶机舱全景三维图及FLEX控件的全景显示模块(2)，其中，所述上位机(3)的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块(4)的动态数据交换协议端接口之间通过动态数据交换协议进行通信，全景显示模块(2)的通信端和动态数据交换协议与TCP/IP协议通信模块(4)的TCP/IP协议端接口之间通过TCP/IP协议进行通信，MINIS仿真平台(1)的通信端连接上位机(3)的仿真数据通信端。
2.一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统的构建方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：采用图像采集设备采集船舶机舱图像，并采用全景显示引擎软件工具编辑合成船舶机舱全景图像；
步骤2：根据船舶机舱内部的实物模型，利用Flex控件编辑器创建每一个需要进行显示和操作的船舶机舱部件模型，并设置Flex控件编辑器创建的船舶机舱部件模型的工况参数、名称、TCP/IP协议通讯端口及所需要连接到的上位机(3)的IP地址；并利用全景显示引擎软件工具提供的热点功能，将利用Flex控件编辑器创建的各个船舶机舱部件模型缝合到船舶机舱全景图像中；
步骤3：在MINIS仿真平台(1)内建立船舶主动力装置教学仿真模型，即建立能够真实模拟船舶主动力装置在各工况下稳定运行的数学模型；
步骤4：配置动态数据交换协议与TCP/IP协议通信模块(4)，实现MINIS仿真平台(1)中的船舶主动力装置教学仿真模型与缝合了船舶机舱部件模型的船舶机舱全景图像之间的交互通信。
3.根据权利要求2所述的基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述全景显示引擎软件工具为krpano全景显示引擎软件工具。
4.根据权利要求2所述的基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述船舶机舱部件模型包括船舶机舱仪表模型、船舶机舱按钮模型、船舶机舱手轮模型和船舶机舱手操器模型。
5.根据权利要求2所述的基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述图像采集设备为鱼目镜头或全景云台。
6.一种基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：在MINIS仿真平台(1)的主动力装置教学仿真模型中选择联盘运行，使得MINIS仿真平台(1)在上位机(3)中建立动态数据交换协议服务器；
步骤2：将上位机(3)中的通讯配置文件、动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序置于同一根目录下，然后打开动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序首先自动读取通讯配置文件，再根据上位机所设置的IP地址连接到MINIS仿真平台(1)，并在上位机(3)中建立与MINIS仿真平台(1)进行通讯的动态数据交换协议通讯客户端，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序根据所述通讯配置文件中船舶机舱部件模型在动态数据交换协议下的名称及输入输出属性，为每个船舶机舱部件模型建立与上位机(3)基于动态数据交换协议的通讯，即实现了动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序与MINIS仿真平台(1)基于动态数据交换协议的通讯连接；
步骤3：在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序中建立TCP/IP协议的服务端，根据通讯配置文件中的端口信息，动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序为每一个船舶机舱部件模型打开所对应的通讯端口，等待与Flex控件连接；
步骤4：打开Flex控件，Flex控件根据所设置的IP地址连接到动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序，并根据每个船舶机舱部件模型的名称及TCP/IP通讯端口建立和动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的网络连接，该网络连接为基于TCP/IP协议的网络连接，Flex控件为TCP/IP协议通讯连接的客户端，将利用Flex控件编辑器创建的各个船舶机舱部件模型缝合到船舶机舱全景图像中后，只要基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练系统处于运行状态，即培训学员在进行船舶机舱3D实景漫游时，Flex控件都处于激活状态，学员在对Flex控件进行操作时，所产生的数据都将实时地传递到动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序；
步骤5：动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块(4)在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的控制下将MINIS仿真平台(1)通过上位机(3)传输过来的船舶机舱训练操控数据进行转换，以TCP/IP通讯协议的方式将船舶机舱训练操控数据传递给Flex控件从而对船舶机舱部件模型进行操控，该船舶机舱训练操控数据为MINIS仿真平台(1)的主动力装置教学仿真模型进行实时仿真的计算数据，另一方面，动态数据交换协议与TCP/IP协议转换模块(4)在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序的控制下，接收船舶机舱训练操控数据对Flex控件进行操作所产生的响应数据，并将该响应数据转换为动态数据交换协议数据反馈给MINIS仿真平台(1)，即完成了整个船舶机舱虚拟操作训练过程。
7.根据权利要求6所述的基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练方法，其特征在于：所述步骤5中，所述将船舶机舱训练操控数据进行转换，以TCP/IP通讯协议的方式将船舶机舱训练操控数据传递给Flex控件的具体方法为：动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序通过建立好的动态数据交换协议通讯接收MINIS仿真平台(1)发送的船舶机舱训练操控数据后，根据通讯配置信息，找到船舶机舱部件模型在TCP/IP通讯侧所对应的名称及其通讯端口，再将船舶机舱训练操控数据发送到已经在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序内部建立好的TCP/IP通讯服务端，继而通过TCP/IP通讯方式将船舶机舱训练操控数据发送给Flex控件。
8.根据权利要求6所述的基于3D实景漫游的交互式船舶机舱虚拟训练方法，其特征在于：步骤5中，接收船舶机舱训练操控数据对Flex控件进行操作所产生的响应数据，并将该响应数据转换为动态数据交换协议数据反馈给MINIS仿真平台(1)的具体方法为：动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序通过建立好的TCP/IP通信接收到船舶机舱训练操控数据对Flex控件进行操作所产生的响应数据后，根据通信配置信息，找到对应船舶机舱部件模型在动态数据交换协议通讯侧所对应的名称，再将所述响应数据发送到已经在动态数据交换协议与TCP/IP协议通信程序内部建立好的动态数据交换协议通讯客户端，继而通过动态数据交换协议通讯方式将所述响应数据发送给MINIS仿真平台(1)。
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