基于虚拟现实的设备装配训练系统设计与实现

发布时间：2021-11-03 10:59

　　虚拟现实技术通过计算机图形学和相关硬件模拟逼真的现实环境,使得用户可以在该虚拟环境中体验虚拟场景、和虚拟物体进行交互。目前虚拟现实在各个领域都有所应用发展,在军事训练、娱乐、教育、培训教学各方面都有很好的应用发展前景。而结合工业方面的装配技术,对零件的装配是机械制造业很重要的一个环节。涉及到工业成品的应用维护各个方面,考虑实际教学操作涉及到空间成本、时间成本、人员成本等的损耗。结合虚拟现实技术,能够解决传统装配的问题,也能在培训学习方面更加突出优势。通过分析目前的虚拟现实开发平台和相关硬件设备,对比确定使用Unity3D引擎和HTC VIVE硬件设备来实现虚拟装配系统。主要对三维建模技术、开发平台、硬件设备、工业装配这几方面涉及的技术难点进行分析。系统实现过程包括对三维模型建模的规范化、逼真虚拟环境的构建、交互设计和实现、装配模块的约束、数据的设计和教学评价等。主要针对功能的模块化,通过unity的挂载脚本方式实现灵活可配置性的功能系统。人机交互方面从用户角度出发,分为二维和三维情况下操作,实现在不同条件下和三维物体的便捷交互,使装配过程在交互性和学习性获取较好的效果。工业装配上,对装... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

HTCVIVE设备

API之间关系

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文方法是通过将凹物体模型分为多个凸物体模型。利用这种思想，本系统对于复杂采用简单的碰撞体组合的方式实现碰撞检测。Unity 中提供球形、胶囊形、方形碰撞体和网格形状的碰撞体，如图 2-3 为这碰撞体。而网格形状的碰撞体基于三维模型的网格面片，消耗性能太大。因此，提供的简单的碰撞体形状对复杂网格物体组合得到需要的碰撞体。

【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实硬件产业的发展[J]. 范丽亚,马介渊,张克发,缪相林.  科技导报. 2019(05)
[2]机械装配及关键技术分析[J]. 刘海英.  科技创新导报. 2018(31)
[3]虚拟装配及性能仿真平台（VAPP）[J].   兵器装备工程学报. 2017(11)
[4]PhysX物理引擎在航天员虚拟现实训练系统中的应用[J]. 于佳民,刘玉庆,周伯河.  计算机应用. 2011(S1)
[5]虚拟装配环境中产品精确定位技术研究[J]. 王子媛.  煤矿机械. 2010(06)
[6]大规模刚体碰撞模拟技术在电影后期特效中的开发与应用(上)[J]. 葛江.  影视制作. 2010(01)
[7]虚拟装配的研究综述与分析（Ⅰ）[J]. 夏平均,姚英学.  哈尔滨工业大学学报. 2008(05)
[8]虚拟现实技术在教育中的应用探讨[J]. 梁琨,黄小丽.  软件导刊(教育技术). 2008(03)
[9]虚拟装配技术的研究进展及发展趋势分析[J]. 宁汝新,郑轶.  中国机械工程. 2005(15)

硕士论文
[1]基于Unity3D的装载机虚拟驾驶训练系统研究[D]. 苏旭.西安理工大学 2018
[2]面向游艇体验设计的虚拟现实系统开发及应用[D]. 李超.山东交通学院 2018
[3]基于HTC Vive平台的防化训练虚拟现实系统[D]. 温涵泳.华南理工大学 2017
[4]面向虚拟现实应用的数据手套研制[D]. 刁梁.东南大学 2016
[5]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
[6]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
[7]多功能办公一体机的虚拟三维用户交互系统设计[D]. 张烁男.沈阳建筑大学 2012



本文编号：3473561