船舶管路虚拟装配及漫游系统研发

发布时间：2017-10-23 09:46

  本文关键词：船舶管路虚拟装配及漫游系统研发

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【摘要】：虚拟现实系统是用虚拟样品代替实物，并可以提前预知产品可能出现的问题，从而在设计阶段把问题解决，这样就避免了材料的浪费，节省了成本，缩短了产品建造周期。虚拟装配和虚拟漫游是虚拟现实技术的重要组成部分。 船舶管路的装配在船舶制造周期中占据着很大的比例，由于船舶管路零件众多，安装空间一般都比较狭小，而且船舶管路的布置情况也大不相同，因而在实际工作中，主要还是依赖设计人员的经验。船舶管路的装配问题一般也都是在产品制造周期的后段出现，这也常常会带来材料的浪费。 本文针对船舶管路布置中可能出现的问题，以船舶管路为研究对象，研发了一套船舶管路虚拟漫游及装配系统。利用3ds Max建立了船舶管路三维实体模型，然后导入VRP虚拟平台完成了对管路动画控制的脚本编辑，最后通过C++实现了此系统的人机交互界面。本系统可以让设计人员更加详细地了解船舶管路的布置情况和安装过程，预知工作中可能出现的困难，对船舶管路装配的实际工作有一定的指导意义。本论文主要完成了以下几个方面的内容： 首先，将Tribon中的管路模型导入3ds Max中进行模型调整和修改，并对管路模型做后期处理，如添加灯光、材质、贴图、烘焙、渲染处理等，然后在3ds Max中完成管路的漫游和装配动画。 其次，以燃油管路系统为模型，将其3维实体模型和刚体动画导入VRP中，在VRP软件中完成了管路动画的脚本编辑，设计了通过鼠标、键盘、按钮来控制管路动画的交互功能，并实现了船舶管路的自动漫游和自主漫游两种方式。 然后，利用C++编辑了人机交互界面，，通过VRP-SDK工具包实现了在C++中调用VRP脚本编辑的功能，使系统的设计更加人性化。 最后，对课题所做的工作进行了总结，并指出了今后研究的方向。
【关键词】：船舶管路 虚拟漫游 虚拟装配 VR-Platform
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.84
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 选题背景和意义10-11
• 1.1.1 选题背景和依据10
• 1.1.2 选题目的和意义10-11
• 1.2 虚拟现实技术11-17
• 1.2.1 虚拟现实技术概述11-13
• 1.2.2 虚拟现实技术的发展历程13-14
• 1.2.3 虚拟现实技术的基本特征14-15
• 1.2.4 虚拟现实技术的应用15-17
• 1.3 论文研究的主要内容和结构17-19
• 1.3.1 论文主要内容17
• 1.3.2 论文结构框架17-19
• 第2章 船舶管路及其虚拟装配过程19-25
• 2.1 船舶管路系统简介19-21
• 2.1.1 船舶管路概述19
• 2.1.2 船舶管路布置特点及原则19-20
• 2.1.3 船舶管路油漆颜色20-21
• 2.2 虚拟装配过程分析21-25
• 2.2.1 虚拟装配技术概述21-22
• 2.2.2 虚拟装配序列的生成方法22-23
• 2.2.3 虚拟装配路径规划算法23
• 2.2.4 虚拟装配工作流程23-25
• 第3章 船舶管路结构漫游系统研究25-31
• 3.1 虚拟漫游技术概述25-26
• 3.2 虚拟漫游实现技术26-28
• 3.2.1 基于图形的虚拟漫游技术26
• 3.2.2 基于图像的虚拟漫游技术26-27
• 3.2.3 混合类虚拟漫游技术27-28
• 3.3 船舶管路虚拟漫游系统关键技术28-29
• 3.4 船舶管路漫游系统总体设计29-31
• 3.4.1 船舶管路漫游系统的开发原则29
• 3.4.2 船舶管路漫游系统设计方案29-31
• 第4章 船舶管路三维实体建模31-41
• 4.1 船舶管路三维建模环境31-33
• 4.1.1 三维建模软件简介31-32
• 4.1.2 三维建模环境的选择32-33
• 4.2 管路三维实体建模33-41
• 4.2.1 船舶管路建模特点33-34
• 4.2.2 船舶管路建模遵循的原则34
• 4.2.3 船舶管路建模流程34-39
• 4.2.4 船舶管路部分模型展示39-41
• 第5章 船舶管路虚拟装配及漫游系统实现41-51
• 5.1 虚拟装配及漫游系统设计的总体方案41-43
• 5.1.1 虚拟现实系统总体设计思路41
• 5.1.2 虚拟仿真平台的选择41-43
• 5.2 虚拟漫游功能的实现43-44
• 5.2.1 漫游功能的设计43
• 5.2.2 脚本编辑43-44
• 5.3 虚拟装配功能的实现44-48
• 5.3.1 船舶管路虚拟装配可行性分析44-45
• 5.3.2 船舶管路装配过程分析45-47
• 5.3.3 脚本编辑47-48
• 5.4 动态碰撞检测48-49
• 5.5 人机交互平台的设计49-51
• 第6章 总结与展望51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-55
• 在学期间发表的学术论文55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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2 万毕乐;宁汝新;刘检华;唐承统;;虚拟环境下线缆和管路装配规划系统体系结构研究[J];计算机集成制造系统;2007年08期

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4 李敏;韩丰;;虚拟现实技术综述[J];软件导刊;2010年06期

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1 路慧彪;基于仿真的船舶机舱管路三维自动布置方法研究[D];大连海事大学;2011年

本文编号：1082749