傳統(tǒng)制造業(yè)的運作模式是“設(shè)計—制造—測試—運營”,在生產(chǎn)制造過程中發(fā)現(xiàn)裝配等問題需要反饋給設(shè)計部門重新修改,再重新制造,這種模式不利于提高效率。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維建模技術(shù)的發(fā)展,在傳統(tǒng)的裝配操作之前可使用三維建模軟件建立1:1模型、結(jié)合VR技術(shù)模擬實物的裝配過程。通過應(yīng)用碰撞檢測技術(shù)預(yù)判虛擬裝配過程中裝配路徑的可行性,專家在虛擬環(huán)境中可以更加沉浸、直觀的交流專業(yè)知識,預(yù)判設(shè)計缺陷。這成為了企業(yè)和科研院所關(guān)注的熱點。基于此,本文研究了基于VR技術(shù)的船舶分段裝配仿真。本文首先介紹了使用建模軟件構(gòu)建裝配仿真所需的三維模型,并將模型導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟件中,進而搭建出一個虛擬制造場景;然后將專業(yè)船舶設(shè)計軟件構(gòu)建的數(shù)字樣船模型以分段形式傳遞到三維建模軟件中進行細節(jié)優(yōu)化處理,使之變成逼真的仿真模型,并導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟件中;最后利用編程技術(shù)實現(xiàn)了分段交互式虛擬裝配程序,使用碰撞檢測技術(shù)實現(xiàn)了裝配過程中零部件的裝配干涉,從而預(yù)判裝配路徑的可行性,最終將程序與VR硬件進行集成,構(gòu)成了一個完整的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。本文研究開發(fā)的基于VR技術(shù)的船舶分段裝配虛擬仿真系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要有:虛擬裝配自由視角功能... 

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容及研究思路
        1.4.1 本文研究內(nèi)容
        1.4.2 本文研究思路
    1.5 本章小結(jié)
第2章 船舶分段制造虛擬仿真場景的構(gòu)建
    2.1 船舶分段及總段制造場景分析
    2.2 軟件選取及使用規(guī)范
        2.2.1 三維建模軟件的選取
        2.2.2 虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟件的選取
        2.2.3 建模參數(shù)設(shè)置及材質(zhì)使用規(guī)范
    2.3 構(gòu)建三維模型
        2.3.1 構(gòu)建分段制造內(nèi)場三維模型
        2.3.2 構(gòu)建總組場地三維模型
        2.3.3 模型組合和導(dǎo)出
    2.4 Unity3D引擎中搭建虛擬場景
        2.4.1 三維模型和材質(zhì)貼圖的導(dǎo)入
        2.4.2 添加燈光和天空球
        2.4.3 效果展示
    2.5 本章小結(jié)
第3章 典型船舶分段模型的構(gòu)建
    3.1 船舶分段模型構(gòu)建流程
    3.2 Tribon三維模型的傳遞
        3.2.1 Tribon導(dǎo)出三維模型
        3.2.2 DXF格式三維模型數(shù)據(jù)分析
        3.2.3 三維模型導(dǎo)入到3DMax
    3.3 模型的優(yōu)化處理
        3.3.1 零件拆分與合并
        3.3.2 模型命名和賦予材質(zhì)貼圖
        3.3.3 導(dǎo)出FBX格式文件
        3.3.4 模型導(dǎo)入到Unity3D
    3.4 本章小結(jié)
第4章 船舶分段虛擬裝配交互過程的實現(xiàn)
    4.1 分段虛擬裝配交互程序方案設(shè)計
        4.1.1 分段虛擬裝配程序開發(fā)流程
        4.1.2 分段裝配技術(shù)分析
        4.1.3 分段虛裝配系統(tǒng)功能和交互設(shè)計
        4.1.4 開發(fā)工具簡介
    4.2 GUI設(shè)計開發(fā)
        4.2.1 GUI設(shè)計概述和原則
        4.2.2 UGUI系統(tǒng)簡介
        4.2.3 GUI的構(gòu)建
    4.3 虛擬裝配自由視角功能開發(fā)
        4.3.1 初始化攝像機狀態(tài)
        4.3.2 相機交互功能開發(fā)
        4.3.3 添加鼠標(biāo)事件限制條件
    4.4 虛擬裝配交互功能開發(fā)
        4.4.1 分段虛擬裝配程序設(shè)計
        4.4.2 初始化模型
        4.4.3 實現(xiàn)模型拖拽和移動
        4.4.4 裝配順序和提示功能
        4.4.5 腳本拓展性分析
    4.5 實現(xiàn)裝配路徑可行性檢驗功能
        4.5.1 碰撞檢測技術(shù)分析
        4.5.2 碰撞檢測的實現(xiàn)
    4.6 總組仿真功能開發(fā)
        4.6.1 環(huán)形總段總組過程分析
        4.6.2 虛擬總組功能開發(fā)
    4.7 制造工藝仿真功能開發(fā)
        4.7.1 劃線和完工測量
        4.7.2 點焊、焊接和火工矯正
        4.7.3 翻身
    4.8 本章小結(jié)
第5章 分段虛擬裝配程序與VR硬件的集成
    5.1 虛擬現(xiàn)實硬件
        5.1.1 虛擬現(xiàn)實硬件組成
        5.1.2 VR硬件設(shè)備分析
    5.2 程序移植過程分析
        5.2.1 生成配置文件
        5.2.2 Unity中的關(guān)鍵設(shè)置
    5.3 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)發(fā)布
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    論文工作總結(jié)
    論文展望
參考文獻
附錄1 224分段裝配流程圖
附錄2 324分段裝配流程圖
附錄3 624分段裝配流程圖
附錄4 虛擬裝配自由視角功能代碼
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于虛擬現(xiàn)實的機械零部件裝配實驗室開發(fā)[J]. 徐衛(wèi)國,張良,張法.  時代農(nóng)機. 2017(04)
[2]基于Quest3D的PLC虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王大虎,陳俠,高會爭.  電子測量技術(shù). 2017(02)
[3]基于VIRTOOLS的虛擬校園開發(fā)研究[J]. 李一晴,王慶翠.  中國教育信息化. 2017(03)
[4]基于虛幻4的自然場景制作[J]. 符清芳,張茹.  電腦知識與技術(shù). 2016(31)
[5]虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展對高校實驗教學(xué)改革的影響與應(yīng)對策略[J]. 高東鋒,王森.  中國高教研究. 2016(10)
[6]Unity3D之憤怒的小鳥彈弓的實現(xiàn)[J]. 林佳奇,薄星晨,趙剛.  通訊世界. 2016(15)
[7]淺談船舶虛擬維修性仿真與分析[J]. 陳偉軍,張邁.  科技視界. 2015(34)
[8]基于SolidWorks的柱塞泵虛擬裝配與動畫仿真研究[J]. 劉虎,李虹.  機械工程與自動化. 2015(02)
[9]淺談三維軟件Maya建模[J]. 刁禮帥.  信息通信. 2015(02)
[10]犀牛軟件在曲面金屬幕墻鈑金生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J]. 薛亞平,陳志偉.  機械設(shè)計與制造工程. 2014(04)

博士論文
[1]虛擬裝配關(guān)鍵技術(shù)及其仿真應(yīng)用的研究[D]. 魏巍.大連海事大學(xué) 2013
[2]飛機虛擬裝配場景工藝及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 韓虎.上海大學(xué) 2013

碩士論文
[1]船體分段總組與合攏精度管理研究及應(yīng)用[D]. 林龍海.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于Unity3D的Android街機游戲開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 龍詩軍.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[3]圖形用戶界面外觀設(shè)計專利的實質(zhì)授權(quán)條件研究[D]. 徐佳璐.華東政法大學(xué) 2015
[4]鋼板移動式感應(yīng)加熱水火彎板工藝的研究[D]. 陳誠.大連理工大學(xué) 2015
[5]船舶分段完工檢測表的自動化設(shè)計方法研究[D]. 張?zhí)焯?大連理工大學(xué) 2014
[6]交互式視聲一體化皮影動畫系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 尉彥斌.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]Tribon模型的數(shù)據(jù)提取方法及艦船規(guī)范測試應(yīng)用研究[D]. 李慧蕾.江蘇科技大學(xué) 2012



本文編號：3673736