基于Unity的VR建筑安全培训系统
发布时间：2021-04-25 03:28
我国社会经济和建筑行业的快速发展,安全问题在建筑高危行业一直受到政府和企业的高度重视。但随着建筑规模日趋增长,其安全事故也越发频繁。一方面是监督力量不够;另一方面人员安全培训落实不到位,建筑人员未能及时有效的掌握安全知识。传统的会议式、说教式等安全培训方式已经不能很好地解决安全教育问题,其缺陷变得越来越突显,因此迫切需要一种新的更有效的安全培训方式。本文在充分分析虚拟现实技术的基础上,对碰撞检测、粒子系统、UGUI以及虚拟设备开发技术等进行了研究,最终采用Unity3D开发工具设计并实现了一个可重复使用的体验式建筑安全培训系统。该系统首先通过现场采集整合,利用3DSMax、Unity3D等软件重建建筑三维虚拟模型,对虚拟环境进行高精度的模拟及渲染。然后利用C#脚本语言实现了模型之间的交互,结合HTC VIVE实现了人与建筑场景之间交互,最后记录并分析系统体验后的效果以辅助现场安全管理。而且本文搭建的场景环境支持二次开发,可满足更多培训应用。该系统的研究与实现,解决了传统建筑安全培训中的场地限制、时空限制以及形式单一等问题,降低了建筑行业安全事故的发生,提高了建筑人员的安全意识,对建筑行...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 虚拟现实（VR）介绍
1.3.1 虚拟现实的定义和特性
1.3.2 虚拟现实技术及其发展历程
1.4 虚拟现实技术的国内外研究现状
1.5 虚拟现实在培训中的应用现状
1.6 论文组织结构
1.7 本章小结
第2章 虚拟现实技术的相关理论与技术
2.1 Unity3D引擎概述
2.1.1 Unity3D引擎简介
2.1.2 Unity3D特点
2.2 HTCVIVE概述
2.2.1 HTCVIVE简介
2.2.2 重要基石SteamVR简介
2.3 3DSMax概述
2.3.1 3DSMax简介
2.3.2 3DSMax功能特点
2.4 BIM概述
2.5 本章小结
第3章 系统关键技术
3.1 基于Unity的GUI
3.2 碰撞检测
3.2.1 球体碰撞检测
3.2.2 边界碰撞检测
3.3 粒子系统
3.4 物理引擎
3.5 VR交互系统
3.6 BIM模型的导入
3.7 本章小结
第4章 VR建筑安全培训系统的设计与实现
4.1 VR建筑安全培训系统的设计
4.1.1 系统平台
4.1.2 系统需求分析
4.1.3 系统的开发设计流程
4.1.4 系统的总体设计
4.2 VR建筑安全培训系统的实现
4.2.1 虚拟建筑模型的建立
4.2.2 用户登录选择模块的实现
4.2.2.1 用户温馨提示界面模块
4.2.2.2 用户登录界面模块
4.2.3 系统功能模块的实现
4.2.3.1 安全守则模块
4.2.3.2 安全体验模块
4.2.3.3 安全认知模块
4.2.3.4 在线考评模块
4.2.4 系统体验后的效果记录
4.2.5 实现过程中的技术难点与解决办法
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 未来研究工作展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Unity 3D的火灾逃生模拟系统的实现[J]. 杨镇豪,田垒,朱留川. 电子技术与软件工程. 2018(01)
[2]基于Unity3D的钟山小区虚拟漫游设计与开发[J]. 程彬. 电脑知识与技术. 2017(28)
[3]基于Unity3D与VR头盔的虚拟现实体感游戏开发[J]. 张阳,杨长强,郑慧平. 软件导刊. 2017(08)
[4]基于BIM虚拟现实的建筑施工课程改革[J]. 袁韶华,魏静,翟鸣元,李倍倍. 湖南工业职业技术学院学报. 2017(04)
[5]基于Unity 3D的虚拟现实游戏设计与制作[J]. 周彦鹏. 电子世界. 2017(07)
[6]基于手机游戏的建筑安全创新培训方式探索[J]. 陈娜,李华龙,苏卫华,郭倩. 建筑安全. 2016(10)
[7]基于Unity3D建筑施工虚拟培训系统的研究与实现[J]. 闫兴亚,赵杰,崔晓云. 计算机与数字工程. 2016(07)
[8]跨平台3D虚拟施工进度系统的实现[J]. 饶平平,邵兆通,赵琳学. 土木建筑工程信息技术. 2016(01)
[9]基于Unity 3D的交通安全教育和技能训练系统的关键技术研究与实现[J]. 王梅亮,顾键萍. 电脑知识与技术. 2015(29)
[10]碰撞检测算法在三维游戏设计中的应用与研究[J]. 连娜,白斌. 山西电子技术. 2015(02)
博士论文
[1]虚拟现实中碰撞检测关键技术研究[D]. 王祎.吉林大学 2009
[2]虚拟样机环境下实时碰撞检测算法研究[D]. 邹益胜.西南交通大学 2009
[3]虚拟环境中碰撞检测问题的研究[D]. 魏迎梅.中国人民解放军国防科学技术大学 2000
硕士论文
[1]桥梁施工三维模型信息技术研究[D]. 张祝亚.北方工业大学 2017
[2]面向BIM与智慧城市的智慧结构健康监测系统开发研究[D]. 朱通通.昆明理工大学 2017
[3]基于UNITY3D技术的VR展台的设计与实现[D]. 褚晶莹.吉林大学 2016
[4]基于HTC VIVE的虚拟现实心理沙盘游戏设计及研究[D]. 龚文飞.哈尔滨工业大学 2016
[5]基于Unity3D虚拟现实技术的岳麓书院3D漫游设计[D]. 黄颖.湖南大学 2016
[6]基于BIM与定位技术的施工事故预警机制研究[D]. 刘文平.清华大学 2015
[7]基于Unity和3dmax的虚拟实验室三维建模设计与实现[D]. 方沁.北京邮电大学 2015
[8]基于Unity3D的汽车发动机虚拟装配训练考评系统的设计与实现[D]. 倪萌.北京工业大学 2014
[9]基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的研究和实现[D]. 黄涛.广西师范大学 2014
[10]基于Unity3d的挖掘机模拟训练系统研究[D]. 曾勇.长安大学 2013
本文编号：3158610
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 虚拟现实（VR）介绍
1.3.1 虚拟现实的定义和特性
1.3.2 虚拟现实技术及其发展历程
1.4 虚拟现实技术的国内外研究现状
1.5 虚拟现实在培训中的应用现状
1.6 论文组织结构
1.7 本章小结
第2章 虚拟现实技术的相关理论与技术
2.1 Unity3D引擎概述
2.1.1 Unity3D引擎简介
2.1.2 Unity3D特点
2.2 HTCVIVE概述
2.2.1 HTCVIVE简介
2.2.2 重要基石SteamVR简介
2.3 3DSMax概述
2.3.1 3DSMax简介
2.3.2 3DSMax功能特点
2.4 BIM概述
2.5 本章小结
第3章 系统关键技术
3.1 基于Unity的GUI
3.2 碰撞检测
3.2.1 球体碰撞检测
3.2.2 边界碰撞检测
3.3 粒子系统
3.4 物理引擎
3.5 VR交互系统
3.6 BIM模型的导入
3.7 本章小结
第4章 VR建筑安全培训系统的设计与实现
4.1 VR建筑安全培训系统的设计
4.1.1 系统平台
4.1.2 系统需求分析
4.1.3 系统的开发设计流程
4.1.4 系统的总体设计
4.2 VR建筑安全培训系统的实现
4.2.1 虚拟建筑模型的建立
4.2.2 用户登录选择模块的实现
4.2.2.1 用户温馨提示界面模块
4.2.2.2 用户登录界面模块
4.2.3 系统功能模块的实现
4.2.3.1 安全守则模块
4.2.3.2 安全体验模块
4.2.3.3 安全认知模块
4.2.3.4 在线考评模块
4.2.4 系统体验后的效果记录
4.2.5 实现过程中的技术难点与解决办法
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 未来研究工作展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Unity 3D的火灾逃生模拟系统的实现[J]. 杨镇豪,田垒,朱留川. 电子技术与软件工程. 2018(01)
[2]基于Unity3D的钟山小区虚拟漫游设计与开发[J]. 程彬. 电脑知识与技术. 2017(28)
[3]基于Unity3D与VR头盔的虚拟现实体感游戏开发[J]. 张阳,杨长强,郑慧平. 软件导刊. 2017(08)
[4]基于BIM虚拟现实的建筑施工课程改革[J]. 袁韶华,魏静,翟鸣元,李倍倍. 湖南工业职业技术学院学报. 2017(04)
[5]基于Unity 3D的虚拟现实游戏设计与制作[J]. 周彦鹏. 电子世界. 2017(07)
[6]基于手机游戏的建筑安全创新培训方式探索[J]. 陈娜,李华龙,苏卫华,郭倩. 建筑安全. 2016(10)
[7]基于Unity3D建筑施工虚拟培训系统的研究与实现[J]. 闫兴亚,赵杰,崔晓云. 计算机与数字工程. 2016(07)
[8]跨平台3D虚拟施工进度系统的实现[J]. 饶平平,邵兆通,赵琳学. 土木建筑工程信息技术. 2016(01)
[9]基于Unity 3D的交通安全教育和技能训练系统的关键技术研究与实现[J]. 王梅亮,顾键萍. 电脑知识与技术. 2015(29)
[10]碰撞检测算法在三维游戏设计中的应用与研究[J]. 连娜,白斌. 山西电子技术. 2015(02)
博士论文
[1]虚拟现实中碰撞检测关键技术研究[D]. 王祎.吉林大学 2009
[2]虚拟样机环境下实时碰撞检测算法研究[D]. 邹益胜.西南交通大学 2009
[3]虚拟环境中碰撞检测问题的研究[D]. 魏迎梅.中国人民解放军国防科学技术大学 2000
硕士论文
[1]桥梁施工三维模型信息技术研究[D]. 张祝亚.北方工业大学 2017
[2]面向BIM与智慧城市的智慧结构健康监测系统开发研究[D]. 朱通通.昆明理工大学 2017
[3]基于UNITY3D技术的VR展台的设计与实现[D]. 褚晶莹.吉林大学 2016
[4]基于HTC VIVE的虚拟现实心理沙盘游戏设计及研究[D]. 龚文飞.哈尔滨工业大学 2016
[5]基于Unity3D虚拟现实技术的岳麓书院3D漫游设计[D]. 黄颖.湖南大学 2016
[6]基于BIM与定位技术的施工事故预警机制研究[D]. 刘文平.清华大学 2015
[7]基于Unity和3dmax的虚拟实验室三维建模设计与实现[D]. 方沁.北京邮电大学 2015
[8]基于Unity3D的汽车发动机虚拟装配训练考评系统的设计与实现[D]. 倪萌.北京工业大学 2014
[9]基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的研究和实现[D]. 黄涛.广西师范大学 2014
[10]基于Unity3d的挖掘机模拟训练系统研究[D]. 曾勇.长安大学 2013
本文编号：3158610
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