隨著工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、中國制造2025等概念的提出,數(shù)字化已成為制造業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。集成工廠三維設(shè)計、實(shí)時運(yùn)營與管理系統(tǒng)以打破工廠全面數(shù)字化過程中的信息隔離,有利于提升信息共享效率并提高工廠運(yùn)營管理的自動化和智能化水平,助力我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。為了有效集成、整合工廠三維設(shè)計模型與實(shí)時運(yùn)營數(shù)據(jù),呈現(xiàn)出實(shí)時、真實(shí)、流暢的場景漫游與運(yùn)行監(jiān)控效果,本文著重研究了以下內(nèi)容:（1）三維數(shù)字化工廠運(yùn)營管理可視化解決方案。設(shè)計基于Web的三維可視化工廠架構(gòu),提出以Unity3D為三維可視化前端開發(fā)平臺、Spring+SpringMVC+MyBatis后端框架搭建B/S模式下的WebGL版本數(shù)字化工廠可視化運(yùn)營管理平臺,實(shí)現(xiàn)瀏覽器端無插件查看工廠三維場景、模型并查詢數(shù)據(jù)。（2）大規(guī)模數(shù)字化工廠模型簡化和場景渲染優(yōu)化技術(shù)。通過異構(gòu)三維模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計模型的重用,并提出細(xì)節(jié)特征簡化、基于圖元簡化和同類同軸模型合并等大數(shù)據(jù)模型簡化技術(shù)方案,為可視化系統(tǒng)的流暢運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。采用多細(xì)節(jié)層次技術(shù)進(jìn)行場景渲染優(yōu)化,運(yùn)行階段根據(jù)視點(diǎn)實(shí)時距離動態(tài)顯示不同細(xì)節(jié)層次模型,以此減少畫面中需要渲染的模型... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 數(shù)字化工廠技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 工廠三維可視化研究進(jìn)展
        1.2.2 工廠實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)研究進(jìn)展
        1.2.3 集成數(shù)字化工廠研究進(jìn)展
        1.2.4 虛擬拆裝技術(shù)研究進(jìn)展
    1.3 數(shù)字化工廠研究趨勢
    1.4 研究意義和研究內(nèi)容
        1.4.1 研究背景及意義
        1.4.2 課題研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 三維可視化系統(tǒng)總體設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 系統(tǒng)需求分析
    2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
        2.2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)
        2.2.2 系統(tǒng)功能模塊
    2.3 關(guān)鍵技術(shù)
        2.3.1 異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
        2.3.2 模型簡化
        2.3.3 細(xì)節(jié)層次技術(shù)
        2.3.4 三維系統(tǒng)加速響應(yīng)技術(shù)
    2.4 開發(fā)平臺簡介
        2.4.1 Unity3D游戲引擎
        2.4.2 WebGL技術(shù)
        2.4.3 Navisworks Manage三維審閱軟件
        2.4.4 3Ds Max三維建模軟件
        2.4.5 SSM服務(wù)器后端框架
    2.5 本章小結(jié)
第三章 海量數(shù)據(jù)模型輕量化與渲染優(yōu)化
    3.1 模型預(yù)處理
        3.1.1 異構(gòu)模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化
        3.1.2 模型分系統(tǒng)批量導(dǎo)出
    3.2 海量數(shù)據(jù)輕量化
        3.2.1 細(xì)節(jié)特征簡化
        3.2.2 基于圖元簡化
        3.2.3 同類同軸模型簡化
    3.3 離散LOD算法
        3.3.1 LOD層次模型生成
        3.3.2 LOD層次選擇策略
    3.4 可見性剔除算法
        3.4.1 背面剔除
        3.4.2 視錐體剔除
        3.4.3 遮擋剔除
    3.5 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)加載優(yōu)化策略
    4.1 資源場景分離策略
    4.2 資源打包
    4.3 資源包緩存
    4.4 基于四叉樹的模型加載策略
    4.5 異步加載的實(shí)現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 裝配序列自動生成
    5.1 裝配模型信息
        5.1.1 干涉矩陣
        5.1.2 聯(lián)接矩陣
    5.2 裝配序列評估
        5.2.1 約束條件
        5.2.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
    5.3 基于蟻群算法的裝配序列優(yōu)化
    5.4 裝配序列規(guī)劃實(shí)例
    5.5 本章小結(jié)
第六章 三維數(shù)字化工廠應(yīng)用實(shí)例
    6.1 系統(tǒng)概述
        6.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與流程
        6.1.2 系統(tǒng)功能
        6.1.3 應(yīng)用對象與系統(tǒng)界面
    6.2 應(yīng)用測試與效果分析
        6.2.1 模型簡化效果
        6.2.2 渲染幀率分析
        6.2.3 網(wǎng)站加載時間分析
        6.2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)效果
        6.2.5 數(shù)據(jù)可視化
        6.2.6 虛擬拆裝功能
        6.2.7 其他功能
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Unity3D的倉儲可視化編輯器[J]. 楊迎春,廉東本,陳月.  計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(08)
[2]融合虛擬與現(xiàn)實(shí) 成就未來“智”造工廠——以“數(shù)字化雙胞胎”為基礎(chǔ)的西門子數(shù)字化企業(yè)解決方案引領(lǐng)“工業(yè)4.0”潮流[J]. 楊得潤.  電氣時代. 2016(08)
[3]基于Unity3D建筑施工虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 閆興亞,趙杰,崔曉云.  計算機(jī)與數(shù)字工程. 2016(07)
[4]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì).  中國機(jī)械工程. 2015(17)
[5]海工產(chǎn)品虛擬工廠的信息建模、集成與可視化[J]. 祝穎,鮑勁松,王麗亞,夏子越,柴金澤.  東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[6]PDMS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用研究[J]. 彭銳,彭小康,劉家洪.  天然氣與石油. 2015(01)
[7]基于B/S架構(gòu)的SIS系統(tǒng)設(shè)計及在燃機(jī)電廠中的應(yīng)用[J]. 蔣銀忠,張世軍.  江蘇電機(jī)工程. 2015(01)
[8]德國“工業(yè)4.0”:內(nèi)容、動因與前景及其啟示[J]. 丁純,李君揚(yáng).  德國研究. 2014(04)
[9]一種簡化PDMS三維模型的轉(zhuǎn)換方法[J]. 劉文川,韓黎明.  山西科技. 2014(06)
[10]三維虛擬火電廠空間數(shù)據(jù)引擎設(shè)計與應(yīng)用[J]. 周童,方彥軍.  自動化與儀表. 2014(11)



本文編號：3206283