沉浸式船舶机舱仿真交互系统的设计与实现

[目的]为改善传统船舶机舱仿真交互系统仿真形式单一、沉浸感和真实感较差的问题,设计并实现一种分为半实物(HIL)仿真和三维虚拟现实(VR)系统两个部分的新型沉浸式船舶机舱仿真交互系统。[方法]采用实时仿真技术,VR系统与HIL仿真系统基于5G网络融合,同时对沉浸式立体投影系统和多站位VR系统进行集成与数据整合。[结果]实现了整个系统的实时交互与协同操作和HIL与VR系统的系统状态实时同步;给出了VR系统内部的同步特性,实现了三维图像的实时同步,同时增加了多站位VR系统协同交互操作的功能。[结论]设计的新型沉浸式船舶机舱仿真交互系统在船舶智能运维管理和人员操作培训等方面具有指导意义。

趋化因子CXCL13及其受体CXCR5在1型糖尿病DPNP中的作用机制

目的探讨趋化因子CXCL13及其受体CXCR5在1型糖尿病引发的糖尿病性周围神经病理性疼痛(DPNP)中的作用机制。方法将36只C57BL/6小鼠随机分为C57BL/6空白对照组和C57BL/6模型组(每组18只)。C57BL/6模型组采用腹腔注射链脲佐菌素(60 mg/kg)构建1型糖尿病模型。每周观测小鼠的体质量、血糖、机械痛和热痛阈值。于第15周检测2组脊髓中趋化因子、趋化因子受体和促炎因子水平的变化以及血清中炎症因子的变化。在上述试验基础上,再分别取12只C57BL/6小鼠和12只CXCR5-/-小鼠按前述方法分别设立对照组和模型组(每组6只),于第4周检测各组机械痛敏、第6周检测热痛敏。结果 C57BL/6模型组小鼠的脊髓中CXCL13和CXCR5等趋化因子及其受体的mRNA明显上调(P均<0.05)。C57BL/6模型组小鼠血糖升高、体质量减少,第4周的机械痛阈值降低、第6周的热痛阈值降低(P均<0.05),但CXCR5-/-模型组小鼠机械痛和热痛阈值无变化。与C57BL/6空白对照组比较,C57BL/6模型组小鼠的星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白、小型胶质细胞标志物离子钙结合衔接分子1以及炎症因子标志物环氧化酶-2、IL-1β以及磷酸化的丝裂原活化蛋白激酶(ERK)和信号转导和转录激活因子3(STAT3)的水平升高(P均<0.05);血清中炎症因子IL-6、TNF-α和IL-1β蛋白水平升高(P均<0.01)。结论趋化因子CXCL13及其受体CXCR5的激活或可促使1型糖尿病DPNP的发生,相关机制可能是通过激活胶质细胞与磷酸化的ERK、STAT3和炎症因子表达实现的。

基于模型轮廓识别注册的船舶小组立装配指导技术

为提高船舶小组立建造效率,创新性地提出了基于模型轮廓识别注册的船舶小组立装配作业指导方法,通过增强现实终端采集零件实际图像,将其与对应的模型轮廓进行配准,进行模型及其可视化工艺信息的空间注册,以达到模型与对应实物虚实准确叠加显示的效果,完成具备多通道交互功能的装配指导原型系统开发,并实现直观高效的船舶小组立装配作业指导应用验证。

基于VR技术的船舶舱室方案设计新体验

在整个船舶生产周期中,因前期缺少低成本的舱室先行体验环境,船东往往会在建造中后期提出关于舱室方案的更改意见,从而造成大量脱期情况的发生,增加了船舶建造成本。针对上述问题,该文阐述了利用VR技术开发构建船舶舱室虚拟现实环境,实现船舶舱室漫游,内装色卡方案切换等交互内容,最终将其应用于实船舱室内装方案船东评审业务,使船东在设计前期即可参与设计,提出基于真实体验的舱室设计方案更改意见,从而提高设计质量与效率,缩短建造周期。

VR技术在船舶发电机运维培训中的应用

针对船舶设备运维培训滞后的问题,结合实际生产需求中的运维管理实例,提出基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术的船舶发电机运维培训新模式,改变传统以书面文字配合图片的培训方式,采用人机交互(Human Computer Interaction,HCI)技术赋予受训者更多的沉浸感和真实感。研究结果表明,新培训模式可确保船员及技术人员快速掌握相关的业务流程,为船舶相关作业指导提供新理念和新方法。

基于HoloLens的船舶分段建造工艺信息引导技术

船舶分段具有船体结构复杂、零件数量多等特点。为减少建造过程返工,提出基于HoloLens的船舶分段建造工艺信息AR引导方法。基于分段三维模型和工艺视图,建立面向AR引导的船舶分段建造过程工艺信息模型。基于标志物识别和SLAM定位技术,实现CAD三维模型与虚拟环境的坐标映射,并构建工艺过程信息的虚实融合AR引导模式和浏览模式,通过手势和语音控制分段建造过程的信息引导。开发了原型系统,经应用案例测试,验证了系统的有效性和应用价值。