基于混合现实的虚拟拆装系统的设计与实现

发布时间：2021-03-24 01:51

　　随着新一轮科技革命和产业变革的蓬勃发展,虚拟现实技术逐步走向成熟,拓展了人类感知能力,改变了产品形态和服务模式,给各大领域均带来深刻影响。在工业领域,国内外的很多研究人员已经将虚拟现实技术应用于工业研究,但是对于将混合现实技术与机械部件拆装相结合方面的研究仍需深入展开,对于借助混合现实技术提高用户在拆装过程中的交互效率和体验也需进一步研究。针对机械部件在拆装过程中存在设备投资大、损耗程度高、危险性大、拆装效率低等问题,本课题采用混合现实技术,以Unity3D引擎为开发工具,借助HoloLens MR头显,构建出大型设备通用的虚拟拆装系统,用于设备的装配和维修培训。本文的主要研究内容:针对机械部件的真实结构和共同特性,设计了数据获取工具来获取模型之间的逻辑关系,为虚拟拆装系统提供机械数据支持;针对虚拟拆装系统中各个模型的装配关系进行总结和分析,设计了一种数据结构来表达各个模型的逻辑关系,最终实现拆装顺序的可定义和通用性,为工业的数字化和虚实结合以及更高层次的应用打好基础;针对虚拟拆装中设备的信息全息展现形式进行研究,提出一种全息自适应的融合方法;针对虚拟拆装中的交互体验进行研究,设计出一... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)辽宁省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

虚拟连续体

基于混合现实的虚拟拆装系统的设计与实现10图2.2混合现实的范围Figure2.2Thescopeofmixedreality图2.3计算机、人类与环境之间的交互Figure2.3Interactionbetweencomputer,humanandenvironment世界的运动。物理世界中的边界会影响数字世界中的应用体验。混合现实能够让用户与眼前的虚拟信息进行互动，是计算机、人类与环境之间混合现实的交互，其体验设备主要有两种：全息设备和沉浸式设备，其中全息设备是将数字内容放在现实世界中，虚实结合，操作人员既能看到虚拟场景也可以看到现实环境，代表设备为HoloLens；沉浸式设备则会将现实世界隐藏起来，用数字体验取而代之，代表设备有惠普、宏基的头显等。微软提供的混合现实开发工具包MRTK(MixedRealityToolkit，原HoloToolKit)，旨在帮助开发者快速开发混合现实应用程序。基于Unity的MRTK(MixedRealityToolkit-Unity)提供了许多组件和特性用来加速混合现实应

基于混合现实的虚拟拆装系统的设计与实现10图2.2混合现实的范围Figure2.2Thescopeofmixedreality图2.3计算机、人类与环境之间的交互Figure2.3Interactionbetweencomputer,humanandenvironment世界的运动。物理世界中的边界会影响数字世界中的应用体验。混合现实能够让用户与眼前的虚拟信息进行互动，是计算机、人类与环境之间混合现实的交互，其体验设备主要有两种：全息设备和沉浸式设备，其中全息设备是将数字内容放在现实世界中，虚实结合，操作人员既能看到虚拟场景也可以看到现实环境，代表设备为HoloLens；沉浸式设备则会将现实世界隐藏起来，用数字体验取而代之，代表设备有惠普、宏基的头显等。微软提供的混合现实开发工具包MRTK(MixedRealityToolkit，原HoloToolKit)，旨在帮助开发者快速开发混合现实应用程序。基于Unity的MRTK(MixedRealityToolkit-Unity)提供了许多组件和特性用来加速混合现实应


本文编号：3096823