發(fā)布時(shí)間：2021-10-14 06:43

　　隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)快速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展現(xiàn)出蓬勃的生命力,它正在被各行各業(yè)融于其中,例如醫(yī)療、航空、虛擬現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場、教育以及制造業(yè)等,尤其在在教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置不足的教學(xué)領(lǐng)域。針對(duì)實(shí)驗(yàn)器材在教學(xué)實(shí)踐條件不足及未達(dá)到教學(xué)要求等一系列問題,在分析國內(nèi)外虛擬仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套集虛擬教學(xué)、展廳展示、匯報(bào)于一體的大幅面沉寖式機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本文研究內(nèi)容主要包括:（1）確定了機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。以UG NX軟件為平臺(tái)構(gòu)建某減速器三維模型,并使用3ds Max對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化處理,選用Unity3D為系統(tǒng)開發(fā)引擎,從滿足用戶使用功能出發(fā)分析并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的開發(fā)流程。（2）UG軟件的模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity環(huán)境中時(shí),出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況,針對(duì)這一問題,提出了一種模型與數(shù)據(jù)分離再重組的方法。（3）UG三維模型特征提取的實(shí)現(xiàn)。以Visual Studio 2010為平臺(tái),通過C++語言調(diào)用UG/Open API函數(shù),完成減速器模型的特征信息提取,隨后將特征信息讀取到系統(tǒng)中相應(yīng)的部分。（4）機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。通過控制邏輯實(shí)現(xiàn)虛擬場景的編輯、用戶界面的... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

沉寖式機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)

5）設(shè)計(jì)符合真實(shí)裝配邏輯的減速器裝配順序。6）系統(tǒng)應(yīng)用的廣面性，設(shè)計(jì)一個(gè)主界面，涵蓋減速器以及其它實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容。7）將系統(tǒng)與硬件相鏈接，完成系統(tǒng)運(yùn)行測試。2.2 結(jié)構(gòu)及組成2.2.1 硬件的組成本文所研發(fā)的機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)硬件可以形象地分為顯示設(shè)備、交互設(shè)備、數(shù)據(jù)層三個(gè)部分。其中顯示設(shè)備包括多通道 LED 顯示屏、工程投影儀器、頭戴式顯示設(shè)備，使用者通過頭戴式頭盔進(jìn)入虛擬環(huán)境中，體驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。交互設(shè)備包括混合動(dòng)捕服務(wù)器、手持控制器，其中混合動(dòng)捕服務(wù)器是由光學(xué)動(dòng)捕系統(tǒng)和慣性動(dòng)捕系統(tǒng)構(gòu)成的，該部分的主要負(fù)責(zé)將虛擬環(huán)境中變化的信息實(shí)時(shí)地傳遞給使用者，主要有零件及部件的點(diǎn)選、抓取、移動(dòng)、操作提示信息等。數(shù)據(jù)層包括圖形處理工作站、視頻交換數(shù)據(jù)器，本層是系統(tǒng)所有功能實(shí)現(xiàn)的根源，它負(fù)責(zé)交互設(shè)備信息數(shù)據(jù)的采集，之后處理并生成特定的虛擬圖像傳輸?shù)斤@示設(shè)備。如圖 2-2 是機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)的軟、硬件整體結(jié)構(gòu)組成。

圖 2-3 交互設(shè)備硬件（3）數(shù)據(jù)層 信息是依附著數(shù)據(jù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳遞的，數(shù)據(jù)是機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)中最根本、至關(guān)重要的部分。通過對(duì)數(shù)據(jù)的有效處理，系統(tǒng)的 I/O 兩個(gè)端口產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的信息，將系統(tǒng)的各部分有效地聯(lián)接起來，達(dá)到預(yù)期系統(tǒng)自定義功能要求。如圖 2-4 所示，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層是由聯(lián)想 Y710 圖形工作站、昕辰 MPU2016DAC 視頻交換數(shù)據(jù)器等硬件構(gòu)成。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)算法的MBD模型信息提取方法與運(yùn)用[J]. 苗鳳金,邵云鵬,祝錫晶,成全,張洪.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(05)
[2]基于Unity 3D的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 常金光,顧若陽,孟麗麗,郭帥,李鵬.  機(jī)械工程師. 2017(02)
[3]基于3DMAX和Unity3D的三維虛擬產(chǎn)品展示系統(tǒng)[J]. 王愛麗,程方會(huì).  電子技術(shù)與軟件工程. 2017(03)
[4]3DSMAX在虛擬場景建模中的應(yīng)用分析[J]. 倪燁.  無線互聯(lián)科技. 2016(22)
[5]虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)狀綜述和關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 武娟,劉曉軍,龐濤,錢鋒,陳學(xué)亮.  廣東通信技術(shù). 2016(08)
[6]創(chuàng)新能力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革[J]. 王亞良,潘柏松,董晨晨,王成.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2016(05)
[7]基于OpenGL與3Dmax的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)作仿真系統(tǒng)的研究[J]. 袁觀娜,李秋,張琰.  科技資訊. 2016(04)
[8]基于Unity 3D的交通安全教育和技能訓(xùn)練系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 王梅亮,顧鍵萍.  電腦知識(shí)與技術(shù). 2015(29)
[9]Leap Motion虛擬手構(gòu)建方法及其在航天訓(xùn)練中的應(yīng)用[J]. 胡弘,晁建剛,林萬洪,楊進(jìn),熊穎.  載人航天. 2015(03)
[10]基于AABB遞進(jìn)相交空間的快速碰撞檢測算法[J]. 李夢怡,李玉龍,王陽萍.  寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)

碩士論文
[1]基于UNITY3D技術(shù)的VR展臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 褚晶瑩.吉林大學(xué) 2016
[2]移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品裝配三維交互方法[D]. 房順沐.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 吳景.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[4]船舶壓縮空氣系統(tǒng)的裝配與虛擬操作仿真[D]. 孫美娜.集美大學(xué) 2015
[5]數(shù)控加工中心仿真系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 江笑龍.浙江大學(xué) 2014
[6]沉浸式虛擬裝配技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 王輝.杭州電子科技大學(xué) 2013
[7]包圍盒方法在虛擬手術(shù)碰撞檢測中的應(yīng)用[D]. 崔樹娟.青島大學(xué) 2004



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