[发明专利]基于图像的航海模拟器视景中号灯显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航海模拟器视景中的号灯显示方法，更具体地说，涉及一种基于图像的航海模拟器视景中号灯显示方法。

背景技术

号灯和号型是用来表示船舶种类、大小、动态和工作性质的灯光和型体。号灯和号型是互见中船舶避碰的主要信息来源^[1]。航海模拟器中号灯的控制(开启或关闭)通过号灯、号型和甲板灯控制台中号灯控制板来操作，号灯和甲板灯控制台中同时设有甲板灯控制板，实施甲板灯开启和关闭。航海模拟器中号灯、号型以及甲板的照明都是通过视景系统来体现的。夜间显示号灯，白天显示号型。对船舶而言，号灯的控制(开启或关闭)、号型以及甲板灯的控制(开启或关闭)通过号灯、号型、甲板灯控制台中各自的控制板加以控制，视景系统采集上述控制信号显示或关闭船舶的号灯，悬挂或撤除相应的号型，甲板灯开启时能将对应的甲板照亮。需要说明的是，对本船舶号灯、号型控制板的操作，在本船舶的视景系统中一般是察觉不到的，唯一例外的是甲板灯的开启或关闭，在本船舶视景中船舶船艏部分可以观察到。目标船的号灯、号型、甲板灯控制由教练员在教练员站加以控制，这时如果目标船与本船舶互见，在本船舶的视景系统中可以得到体现。由于高品质航海模拟器是一种多船舶系统，仿真过程中其他船舶若与所述船舶互见，当其他船舶对各自号灯、号型控制板实施操作时，通过所述船舶的视景系统可以观察得到。

现有技术中，根据船舶的种类、尺度、状态和工作性质确定号灯号型细节后，接下来的工作需要在船舶三维模型中增加号灯、号型模型部分。航海模拟器运行过程中，根据船舶的状态和工作性质，显示正确的号灯、号型，这种方法称为基于几何的绘制^[2]。通过三维建模方式显示号灯的方法由于受实时显示要求的制约以及灯光建模的不确定性，很难做到足够真实。参考文献如下：

[1]吴兆麟.船舶避碰与值班(第3版)[M].大连:大连海事大学出版社,2008.

[2]饶滚金.航海模拟器中三维视景的实用化研究[D].硕士学位论文,大连:大连海事大学,1999.

发明内容

本发明针对以上提出的问题，提供一种基于图像的航海模拟器视景中号灯显示的方法。

一种基于图像的航海模拟器视景中号灯显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过号灯号型表确定船舶号灯的细节，并形成一张号灯列表，号灯包括桅灯、舷灯、尾灯和环照灯；

S2、根据船舶当前位置、航向，通过旋转、平移变换确定船舶任一号灯的准确位置，更新步骤S1中的号灯列表；

S3、遍历更新后的号灯列表，判断确定需要显示的号灯，形成瞬时号灯显示列表；

S4、遍历瞬时号灯显示列表，采用基于图像的方法绘制全部号灯；

在步骤S3中确定需要显示的号灯，按照如下步骤进行：

S31、根据船舶的每种号灯的水平位置(x_l,y_l)和其他船舶中观测者水平位置(x_e,y_e)，求得船舶号灯水平位置至他船舶中观测者水平位置的单位矢量V_le，