基于leap motion和unity3d的船舶安全培训开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

2019年12月17日，中国第一艘国产航母“中国人民解放军海军山东舰”交付海军，标志着中国的船舶行业进入新高度。中国的科技力量不断增强，对船舶行业的发展也提出了进一步要求，在不断开阔奋进的道路上，安全问题也显得格外重要。2019年6月10日，杨子鑫造船厂发生倒塌重大安全事故；2019年5月25日，福建籍货轮“金海翔”在山东西霞口船厂修理期间发生二氧化碳泄露事故，造成10死19伤；2018年9月16日，中船集团造船厂内吊机突然倾倒，造成2死1伤。因工人施工不符合安全规范或缺乏安全防护意识及技能，每年都有惨痛案例发生。虽各公司均有开展安全培训，但缺乏技术支持，开展多为安全手册、ppt讲解，难以达到较好效果。

随着虚拟现实技术的发展，安全培训不再单调乏味，依靠vr可以创建一个安全培训的虚拟场景，可以涉及各个工作岗位，各个工作场景，各种突发灾害等，如密闭空间过多氧气的危害、安全使用起重工具、安全使用电源、劳保护具的使用、预防淹溺事故的发生、预防火灾等等均可通过在unity导入对应模型构建虚拟场景得以实现。除此之外还可以构建急救场景，培训员工如何进行急救处置，如着火应急处置、溺水应急处置、中暑气体处置、气体中毒应急处置、触电应急处置等。

就目前而言，vr发展迅速，其应用涉及教育、培训、娱乐等诸多方面，在国内外均有大批人员从事vr技术开发，通过unity3d构建虚拟场景，进行消防安全演练，以及用电、高空坠物、塔吊等众多安全培训。在教育方面也应用甚广，针对缺乏设备或者开展实际学习费用大危险高等领域均可通过vr技术达到效果，如对飞行器或者军舰等建模，通过vr技术熟悉操作，另外还有化工厂或者油库等存在高危险地方，需要培训才能上岗，均可通过vr实现培训。除此之外在某些地区缺乏教学实验仪器，也可以通过vr技术实现虚拟实验室，并且还可以对模型放大、旋转、查看内部构造等，从而实现更好的教学效果。不但vr的使用甚是广泛，leap motion也逐渐得到使用，通过leap motion进行游戏互动增强游戏体验或者通过手势识别盲语极大方便交流。基于unity3d和leap motion可以开发更强大的功能，如演奏钢琴、沙画等。通过两者结合实现更好的沉浸式体验。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1、 模型搭建：利用3dsmax建模软件搭建安全培训所需要的模型，或通过3d模型网站下载对应模型，模型数据可以来源网络船舶图片或者相关视频以及论文等。

2、 场景搭建：将所构建模型导入unity3d中，并在unity3d中搭建安全培训场景，场景搭建模仿真实船厂，所需素材来源网络图片视频等，并且需要查阅相关培训资料以及船舶业事故新闻确定针对哪些岗位哪些场景开展培训，并熟知正确操作规范以及常见错误操作及事故原因，然后通过c#编程实现交互。

3. 研究计划与安排

2019.02.26至2019.03.16查阅相关资料，完成开题报告工作。

2019.03.17至2019.04.15完成unity3d场景搭建及鼠标键盘互动功能。

2019.04.16至2019.05.01完成leap motion手势识别功能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 蔡静，吉婉颖. 基于leap motion与unity 3d的虚拟天文实验室构建[j]. 软件导刊，2018，17（8）：186-189.

[2] 宁亚楠，杨晓文，韩燮. 基于leap motion与unity 3d的虚拟沙画手势识别及交互[j].计算机工程与应用，2017，53（24）：202-206.

[3]黄颖. 基于unity3d虚拟现实技术的岳麓书院3d漫游设计［d］.湖南：湖南大学，2016.