1 绪论

1.1国内外虚拟现实、3DS MAX技术的发展现状

虚拟现实（Virtual Reality，缩写VR）是通过集成计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、人机交互、三维建模及计算机仿真等多种技术，来模拟使人各感官都极度逼真的三维虚拟世界，到达人与计算机虚拟的环境之间的交互，从而使用户获得现实的体验感。而3DS MAX技术则是虚拟现实技术真的三维建模的计算机建模工具之一，3DS MAX是一款拥有非常强大的建模技术的软件，其强大的三维动画制作和渲染功能，可以非常真实地把动画及图像给展示出来。

国际上，虚拟现实最早是由美国VPL公司Jaron Lanier提出的观点，直到20世纪90年代VR技术开始形成和发展。经过30多年的发展，在购物、室内外设计、军事、航天航空、治疗、学习教育、游戏、工业设计、城镇规划等领域都有VR技术运用，并且可以极大程度给予了各领域的方便。近几年来，随着可穿戴设备功能的完善和价格的大幅度降低，VR也开始成为大众消费的新方式。

我国的虚拟现实技术起步较晚，相比于国外晚了十多年左右，但是VR技术在国内已经引起了重视，科技部和国防科工委已经将VR技术列为重点攻关项目。目前，国内多所大学已经成立了国家虚拟技术实验室。此外，我国已形成部分VR研究基地，产生了歌尔声学、川大智胜、网龙、暴风科技等VR产业的上市公司。然而，在VR技术研发和应用中，我国仍然有许多还未解决的理论问题和技术难题，VR技术人才也极其缺乏。

3DS MAX 软件从最开始的1.0版本开始更新到现在，经历多次的改进，从最开始的3D Studio，到过渡期的3D Studio Max，再到现在的3DS MAX，这款三维动画软件的发展历史已有二十多年。在此期间，2006年Autodesk 公司买入了Alias 公 司的Maya和Studiotools两款软件，不久之后 Autodesk公司购买了Mudbox 软件，弥补了3DS MAX软件在雕刻方面的不足。之后, Autodesk 公司又购买了Softimage软件，同样弥补了3DS MAX在曲面NURBS计算方面的缺陷，此时三款强大的三维软件同归Autodesk公司所有。通过并购公司，极大程度上提高了Autodesk公司三维软件的开发，3D MAX软件也更上一层台阶。之后，Autodesk公司开创了基于 Windows 操作平台，能够自由地操作目标，是诸多用户的第一选择的3DS MAX软件。

目前3DS MAX在3D打印、平面设计、工业设计与制造、影视动画、游戏产业、室内设计等领域广泛应用。比如在《迷失的太空》中，绝大部分的太空镜头就是由3DS MAX制作的。另外，3DS MAX最大的优点在于插件特别多，许多的专业技术公司都在为设计各种插件,其中许多插件是非常专业的，如专用于设计火、烟、云等效果的After-burn，制作肌肉的Metareye等,利用这些插件可以制作出更加精彩的效果。此外，三维建模作为现代计算机发展的重成果之一，同时也广泛应用于船舶设计的各个阶段，包括船舶上的各种机械设备的设计也广泛的运用到了3ds Max等各种三维建模软件，并且在船舶轮机模拟器的设计制造也得到了使用。

1.2 课题研究目的及意义

随着全球贸易越来越频繁，船舶运输也俱增。但船舶在海上航行时，机舱舱底污水，生活污水，压载水等排入海中，将会污染海洋资源。国际组织为了防止污染事件的发生，颁布了一系列防污染公约如 MARPOL73/78公约等。因生活污水作为污染源之一，为了防止其任意排出造成污染，生活污水处理装置也就尤为重要。