塔式起重机操作及装拆虚拟现实系统的研究

发布时间：2017-07-15 23:18

  本文关键词：塔式起重机操作及装拆虚拟现实系统的研究

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【摘要】：塔式起重机（简称塔机）是建筑施工中的关键设备，塔机事故往往会造成重大的人员和财产损失，所以塔机事故的防范是十分有必要的。由于塔机事故很多都是因为塔机操作及装拆人员的不正当操作引起的，，所以必须对塔机操作及装拆人员进行严格的培训。通过研究和开发塔式起重机操作及装拆虚拟现实系统（QTDIVR系统）可有效的对塔机操作及装拆人员进行培训，提升塔机操作及装拆人员的素质。 本文主要参考塔式起重机安装与拆卸技术规程（DB50/5021-2002）以虚拟现实技术为基础，利用三维建模软件3ds Max建立塔机模型和虚拟场景，运用虚拟现实平台Quest3D开发出塔式起重机操作及装拆虚拟现实系统。论文主要包括的内容： 1)根据三维视景生成原理，参考塔式起重机安装与拆卸技术规程，在塔式起重机结构和性能分析的基础上，利用3ds Max软件建立虚拟场景和塔机模型，并将模型导出成可以兼容Quest3D软件的格式。 2)在虚拟场景中添加灯光、相机等物理属性，调整场景中模型的表面属性，增加虚拟现实系统的逼真度和沉浸感。 3)在Quest3D中对塔机模型运动建模，编辑运动仿真程序，完成对塔机装拆、塔机操作和塔机标准节拆装的全过程模拟。 4)采用Quest3D中碰撞检测技术建立系统的碰撞检测体系，防止塔机模型运动过程中的干涉。 5)设计人机交互界面，在屏幕上设置操作按钮，连接交互程序模块与塔机运动程序模块，将最终程序发布成*EXE可执行文件。
【关键词】：塔式起重机 运动仿真 Quest3D 人机交互
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH213.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 问题的提出7
• 1.2 塔式起重机虚拟现实系统国内外研究现状7-8
• 1.3 论文研究的意义和主要研究内容8-9
• 1.3.1 研究的意义8-9
• 1.3.2 论文的主要研究内容9
• 1.4 论文结构安排9-11
• 2 系统总体方案设计11-16
• 2.1 虚拟现实平台 Quest3D 简介11-12
• 2.2 系统总体结构方案设计12-15
• 2.2.1 系统功能要求12
• 2.2.2 系统技术路线12-14
• 2.2.3 系统总体框架14-15
• 2.3 本章小结15-16
• 3 塔机及场景几何模型建立与简化16-25
• 3.1 塔机工作场景建模16-18
• 3.1.1 塔机工作场景16
• 3.1.2 相机与灯光选择16-18
• 3.2 塔机及其起吊设备建模18-20
• 3.2.1 塔机几何模型模型建立19
• 3.2.2 起吊设备几何模型建立19-20
• 3.3 几何模型简化处理20-23
• 3.3.1 几何模型简化方法介绍20-21
• 3.3.2 几何模型简化21-23
• 3.4 几何模型导入23-24
• 3.5 本章小结24-25
• 4 系统程序设计与逻辑编程25-56
• 4.1 Quest3D Channel 的介绍25-27
• 4.2 塔机拆装运动程序编辑27-48
• 4.2.1 起吊设备运动建模28-34
• 4.2.2 塔机装配运动程序编辑34-46
• 4.2.3 塔机拆装过程中碰撞检测46-48
• 4.3 塔机操作程序编辑48-50
• 4.4 塔机装标准节和拆标准节程序编辑50-55
• 4.4.1 塔机装标准节程序编辑51-53
• 4.4.2 塔机拆标准节程序编辑53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 系统程序的整合与发布56-61
• 5.1 系统程序整合56-58
• 5.2 系统的发布58-60
• 5.3 本章小结60-61
• 6 结论与展望61-62
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 赵继广;郭征征;陈景鹏;;基于Quest3D的某装备虚拟维修系统关键技术研究[J];机电产品开发与创新;2010年05期

2 李玉忠,杜慧军;虚拟现实技术综述与基于Internet的虚拟培训系统设计[J];计算机工程与应用;2002年15期

3 沈春龙,张友良;三维虚拟加工环境及其关键技术的研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年10期

4 李建军;李俊山;李钊;胡双演;;基于特征的三维模型简化算法研究[J];系统仿真学报;2007年11期

5 傅军团;曹宗胜;何小海;向日华;;基于Quest3D的航天发射三维实时显示技术研究与实现[J];装备指挥技术学院学报;2008年04期

6 李自力;虚拟现实中基于图形与图象的混合建模技术[J];中国图象图形学报;2001年01期

本文编号：546231