基于Unity3D的ZDJ9型轉(zhuǎn)轍機(jī)三維建模和仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-08 14:32
轉(zhuǎn)轍機(jī)用于改變列車(chē)運(yùn)行方向、鎖閉道岔和反映道岔狀態(tài),是道岔控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),是實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)輸自動(dòng)化的關(guān)鍵信號(hào)設(shè)備。ZDJ9型轉(zhuǎn)轍機(jī)是當(dāng)下應(yīng)用最廣泛的轉(zhuǎn)轍機(jī)之一,對(duì)ZDJ9型轉(zhuǎn)轍機(jī)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及學(xué)習(xí)培訓(xùn),是保證軌道交通安全高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過(guò)創(chuàng)建三維空間的虛擬世界,為用戶提供視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)等體驗(yàn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),具有多感知性、交互性等優(yōu)點(diǎn),逐漸被應(yīng)用于軌道交通行業(yè)。目前,信號(hào)設(shè)備全生命周期中出現(xiàn)工程設(shè)計(jì)二維圖紙可讀性低,二維監(jiān)測(cè)界面不利于直觀定位故障點(diǎn),培訓(xùn)學(xué)習(xí)形式過(guò)于傳統(tǒng),培訓(xùn)效果不理想等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,本文研究了ZDJ9型轉(zhuǎn)轍機(jī)及其控制系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Unity3D的虛擬仿真技術(shù)。本文的工作成果主要有以下四方面:(1)研究了主流的三維建模工具及三維開(kāi)發(fā)引擎。選擇操作便捷、建模精度高、動(dòng)畫(huà)制作能力強(qiáng)的3ds Max作為建模軟件;選擇兼容性強(qiáng)、交互性強(qiáng)、跨平臺(tái)、開(kāi)發(fā)難度低的Unity3D作為仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。(2)對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行需求分析及總體設(shè)計(jì)。仿真系統(tǒng)性能需求應(yīng)滿足實(shí)時(shí)性強(qiáng)、響應(yīng)速度快、兼容度高等特點(diǎn);仿真系統(tǒng)應(yīng)具備工程設(shè)計(jì)成果三...
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)及三維仿真工具
2.1 轉(zhuǎn)轍機(jī)控制設(shè)備
2.1.1 轉(zhuǎn)轍機(jī)相關(guān)室內(nèi)設(shè)備
2.1.2 轉(zhuǎn)轍機(jī)相關(guān)室外設(shè)備
2.2 轉(zhuǎn)轍機(jī)分類(lèi)
2.3 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
2.4 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路及配線
2.4.1 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)室內(nèi)電路及配線
2.4.2 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)室外電路及配線
2.5 三維仿真工具介紹及選擇
2.5.1 三維建模工具
2.5.2 三維系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具
2.6 本章小結(jié)
第3章 虛擬仿真系統(tǒng)需求分析及功能設(shè)計(jì)
3.1 仿真系統(tǒng)需求分析
3.1.1 待解決的問(wèn)題
3.1.2 系統(tǒng)功能需求
3.1.3 系統(tǒng)性能需求
3.1.4 系統(tǒng)目標(biāo)
3.2 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程設(shè)計(jì)
3.2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
3.2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第4章 ZDJ9 仿真系統(tǒng)建模
4.1 三維建模相關(guān)原則
4.1.1 三維建模原則
4.1.2 三維模型結(jié)構(gòu)分解原則
4.2 仿真系統(tǒng)三維模型的創(chuàng)建
4.2.1 室內(nèi)設(shè)備建模
4.2.2 室外設(shè)備建模
4.2.3 室內(nèi)配線建模
4.2.4 室外配線建模
4.3 仿真系統(tǒng)三維模型優(yōu)化
4.3.1 邊折疊優(yōu)化算法
4.3.2 LOD優(yōu)化
4.3.3 紋理材質(zhì)優(yōu)化
4.4 ZDJ9 轉(zhuǎn)岔動(dòng)畫(huà)創(chuàng)建
4.5 本章小結(jié)
第5章 ZDJ9 仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.1 仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
5.1.1 人機(jī)交互技術(shù)
5.1.2 模型描邊技術(shù)
5.1.3 自動(dòng)拆裝技術(shù)
5.1.4 圖文混排技術(shù)
5.2 仿真系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.1 場(chǎng)景自動(dòng)生成模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.2 監(jiān)測(cè)復(fù)示模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.3 概述模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.4 結(jié)構(gòu)特征模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.5 動(dòng)作原理模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.6 電路控制模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.7 轉(zhuǎn)岔流程模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.8 自動(dòng)拆裝模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.9 維護(hù)維修模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.10 實(shí)訓(xùn)模塊實(shí)現(xiàn)
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于VR的抽水蓄能電站廠房可視化交互仿真及應(yīng)用[J]. 詹平,梅糧飛,詹天楊,葉銳. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(05)
[2]保持細(xì)節(jié)特征的帶紋理模型的高質(zhì)量簡(jiǎn)化算法[J]. 李世俊,姜曉彤,唐慧. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2020(01)
[3]鐵路信號(hào)設(shè)備數(shù)據(jù)管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J]. 田耕. 交通世界. 2018(25)
[4]基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的鐵路設(shè)備可視化研究與應(yīng)用[J]. 王海涌,張津棟,王陽(yáng)萍,王文潤(rùn). 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[5]虛實(shí)結(jié)合的機(jī)械安全防護(hù)培訓(xùn)系統(tǒng)研究[J]. 周成,孔超,居里鍇,王燕. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]1997—2017年中國(guó)城市軌道交通發(fā)展統(tǒng)計(jì)分析[J]. 顧保南,楊照,徐雷,王有發(fā). 城市軌道交通研究. 2018(05)
[7]基于Unity3d的鐵路信號(hào)設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究[J]. 王文潤(rùn),王陽(yáng)萍,雍玖. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2016(08)
[8]基于裝配特征偶的設(shè)計(jì)意圖建模方法[J]. 徐志佳,王清輝,李靜蓉. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]基于UG和Moldflow的塑料外殼注塑模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工[J]. 蔡厚道. 塑料. 2015(06)
[10]鐵道信號(hào)仿真模擬演練培訓(xùn)系統(tǒng)[J]. 鐵道通信信號(hào). 2015(08)
碩士論文
[1]基于Unity3D的虛擬裝配技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 謝振清.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]鐵路事故救援模擬虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 徐建喜.西南交通大學(xué) 2018
[3]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的焊接仿真應(yīng)用與研究[D]. 龔自成.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于Unity3D的機(jī)械產(chǎn)品虛擬仿真及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 馬帥.河北科技大學(xué) 2017
[5]三維虛擬仿真技術(shù)在汽車(chē)維修教學(xué)中的應(yīng)用[D]. 梁德福.深圳大學(xué) 2017
[6]道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)虛擬仿真及評(píng)估系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D]. 梅萌.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的軌道車(chē)模擬駕駛系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張超.蘭州交通大學(xué) 2017
[8]基于Unity的區(qū)間信號(hào)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 華吉宏.大連交通大學(xué) 2016
[9]牽引變電站3D培訓(xùn)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[D]. 耿肖.西南交通大學(xué) 2016
[10]CTCS-3級(jí)列控車(chē)載子系統(tǒng)在線培訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李驍宇.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3728648
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)及三維仿真工具
2.1 轉(zhuǎn)轍機(jī)控制設(shè)備
2.1.1 轉(zhuǎn)轍機(jī)相關(guān)室內(nèi)設(shè)備
2.1.2 轉(zhuǎn)轍機(jī)相關(guān)室外設(shè)備
2.2 轉(zhuǎn)轍機(jī)分類(lèi)
2.3 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
2.4 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路及配線
2.4.1 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)室內(nèi)電路及配線
2.4.2 ZDJ9 型轉(zhuǎn)轍機(jī)室外電路及配線
2.5 三維仿真工具介紹及選擇
2.5.1 三維建模工具
2.5.2 三維系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具
2.6 本章小結(jié)
第3章 虛擬仿真系統(tǒng)需求分析及功能設(shè)計(jì)
3.1 仿真系統(tǒng)需求分析
3.1.1 待解決的問(wèn)題
3.1.2 系統(tǒng)功能需求
3.1.3 系統(tǒng)性能需求
3.1.4 系統(tǒng)目標(biāo)
3.2 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程設(shè)計(jì)
3.2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
3.2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第4章 ZDJ9 仿真系統(tǒng)建模
4.1 三維建模相關(guān)原則
4.1.1 三維建模原則
4.1.2 三維模型結(jié)構(gòu)分解原則
4.2 仿真系統(tǒng)三維模型的創(chuàng)建
4.2.1 室內(nèi)設(shè)備建模
4.2.2 室外設(shè)備建模
4.2.3 室內(nèi)配線建模
4.2.4 室外配線建模
4.3 仿真系統(tǒng)三維模型優(yōu)化
4.3.1 邊折疊優(yōu)化算法
4.3.2 LOD優(yōu)化
4.3.3 紋理材質(zhì)優(yōu)化
4.4 ZDJ9 轉(zhuǎn)岔動(dòng)畫(huà)創(chuàng)建
4.5 本章小結(jié)
第5章 ZDJ9 仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.1 仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
5.1.1 人機(jī)交互技術(shù)
5.1.2 模型描邊技術(shù)
5.1.3 自動(dòng)拆裝技術(shù)
5.1.4 圖文混排技術(shù)
5.2 仿真系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.1 場(chǎng)景自動(dòng)生成模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.2 監(jiān)測(cè)復(fù)示模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.3 概述模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.4 結(jié)構(gòu)特征模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.5 動(dòng)作原理模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.6 電路控制模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.7 轉(zhuǎn)岔流程模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.8 自動(dòng)拆裝模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.9 維護(hù)維修模塊實(shí)現(xiàn)
5.2.10 實(shí)訓(xùn)模塊實(shí)現(xiàn)
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于VR的抽水蓄能電站廠房可視化交互仿真及應(yīng)用[J]. 詹平,梅糧飛,詹天楊,葉銳. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(05)
[2]保持細(xì)節(jié)特征的帶紋理模型的高質(zhì)量簡(jiǎn)化算法[J]. 李世俊,姜曉彤,唐慧. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2020(01)
[3]鐵路信號(hào)設(shè)備數(shù)據(jù)管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J]. 田耕. 交通世界. 2018(25)
[4]基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的鐵路設(shè)備可視化研究與應(yīng)用[J]. 王海涌,張津棟,王陽(yáng)萍,王文潤(rùn). 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[5]虛實(shí)結(jié)合的機(jī)械安全防護(hù)培訓(xùn)系統(tǒng)研究[J]. 周成,孔超,居里鍇,王燕. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]1997—2017年中國(guó)城市軌道交通發(fā)展統(tǒng)計(jì)分析[J]. 顧保南,楊照,徐雷,王有發(fā). 城市軌道交通研究. 2018(05)
[7]基于Unity3d的鐵路信號(hào)設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究[J]. 王文潤(rùn),王陽(yáng)萍,雍玖. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2016(08)
[8]基于裝配特征偶的設(shè)計(jì)意圖建模方法[J]. 徐志佳,王清輝,李靜蓉. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]基于UG和Moldflow的塑料外殼注塑模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工[J]. 蔡厚道. 塑料. 2015(06)
[10]鐵道信號(hào)仿真模擬演練培訓(xùn)系統(tǒng)[J]. 鐵道通信信號(hào). 2015(08)
碩士論文
[1]基于Unity3D的虛擬裝配技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 謝振清.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]鐵路事故救援模擬虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 徐建喜.西南交通大學(xué) 2018
[3]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的焊接仿真應(yīng)用與研究[D]. 龔自成.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于Unity3D的機(jī)械產(chǎn)品虛擬仿真及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 馬帥.河北科技大學(xué) 2017
[5]三維虛擬仿真技術(shù)在汽車(chē)維修教學(xué)中的應(yīng)用[D]. 梁德福.深圳大學(xué) 2017
[6]道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)虛擬仿真及評(píng)估系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D]. 梅萌.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的軌道車(chē)模擬駕駛系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張超.蘭州交通大學(xué) 2017
[8]基于Unity的區(qū)間信號(hào)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 華吉宏.大連交通大學(xué) 2016
[9]牽引變電站3D培訓(xùn)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[D]. 耿肖.西南交通大學(xué) 2016
[10]CTCS-3級(jí)列控車(chē)載子系統(tǒng)在線培訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李驍宇.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3728648
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