基于EON的“画法几何及机械制图”虚拟实验系统研究与实现

发布时间：2020-04-09 17:01

【摘要】： 虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)以沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、自主性(Autonomy)和多感知性(Multi-Sensory)特点，成为教育教学领域的热门技术。将其应用于“画法几何及机械制图”课程教学，使学生借助于虚拟技术加深对课程重点、难点内容的理解，弥补了实物教学资源的不足、拓展了教学时空。 “画法几何及机械制图”是一门工科基础课，该课程传统实验教学，主要利用模型室、测绘室、展览室进行实物教学。需要准备大量的模型、零件、装配体、测量工具和实验室空间，还要安排实验时间，受空间、时间、经费约束较大。而且由于面向众多工科专业，实验模型的专业代表性也很难全部满足。本文以“画法几何及机械制图”教学为目的，以实为主，以虚辅实，将EON技术应用于教学实践中，进行了以下几方面工作。 (1)设计并实现了6个知识点的12个虚拟实验，包括认识立体、三视图、相贯、组合体、零件分类、部件拆装。实验系统以网络版与单机版两种形式发布，可满足课堂教学和学生网络自主学习需要。 (2)通过对EON软件功能进行充分研究和挖掘，实现了虚拟实验需要的功能，解决了模型参数化控制、零部件运动过程分解等关键技术问题。为进一步将EON技术应用于教学提供了必要的参考。 (3)通过应用不同三维建模软件建模，导入虚拟现实软件的实践，总结出常用三维建模软件导出模型时要注意的问题，为后续工作积累了宝贵的经验。 (4)虚拟实验系统中，集成了文字、图片、视频、动画等多种素材，通过零件分类、装配体拆装及原理演示和工况对比，加深了对“画法几何及机械制图”课程内容的理解。 (5)除本教学系统外，进一步尝试了轴承库、数控加工中心换刀系统、钻床工作原理等的制作。为进一步开发机械类专业教学虚拟实验奠定了基础。在实验设计中着重培养学生的图学思维，软件研制与开发中，注重教会学生学会观察“形”的思维方法。本文的研究工作首次把EON技术应用于“画法几何及机械制图”课程教学中，效果良好，拓宽了教学思路，丰富了教学方式，为实践教学探索了一种新的方法。拓宽本学科教学对其他相关学科的辅助性，如增加机类、近机类、和非机类专业中常用零部件和设备的内容，为本课程及相关课程开辟了更广阔的教学空间。
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软件界面,CAD模块,插件,浏览器

EON主要包括 :EonStudio、 EONProfessional(有CAD模块组)、 EONICATCHER， EONICUBEandEONArtifieiall一3D、 EONviewer(浏览器)，以及为3DMAX做的插件 EONRaPtor3D外挂程序。图2.1为E州Pro允ssional软件界面。〔2’l蒸，，}}}他，.‘公习习预预预预预预预炭炭互互互览览窗窗窗窗窗窗窗口口口口口口口口口口口口口....口.七曰..，J，，，，，....idt‘心心 ...加一户一‘ ‘ ，，，，一~~~口口 444否“，....，

坐标系统,正方向,y轴,掌心

y轴正方向指向上，z轴的正方向指向里面。当伸出左手，让四个手指指着x轴的正方向，大拇指指向z轴的正方向，掌心指向y轴的正方向。符合此规则的坐标系，叫做左手坐标系。图4.1显示了这两种坐标系统及其区别。130]
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH126

【引证文献】