网络环境下基于立体视觉和数据手套的模具虚拟装配

以Java／Java3D为工具，开发了一个基于Web的半沉浸式模具虚拟装配环境，实现了系统的立体显示功能，解决了虚拟手操作中的广义碰撞检测问题。提供了虚拟场景中生成和管理装配路径的方法，可应用于装配评价和装配规划。系统采用B／S模式，充分发挥Web3D的优势，以多通道的交互式平台支持模具的协同设计，有助于提高模具设计效率。     

基于Java 3D的交互式三维动画的研究

为了建立基于工程图学的虚拟实验室,在计算机的屏幕上虚拟现实中零件的装配,笔者通过对两种虚拟语言VRML与Java 3D的分析比较,选定以Java 3D为虚拟平台,在引入.obj文件的基础上,按照现实中零件的安装和工作过程,通过设定相应的程序来实现零件的交互和装配过程,并完成了对零件交互式三维装配动画以及工作原理的论述。以压板为例,给出了一个基于Java 3D的交互式三维装配动画的例子,实现了该装配体在虚拟现实中的要求,达到了虚拟装配的目的。从而验证了该方法在现实零件装配中的预见性和优越性。     

飞机部件装配的路径规划算法研究与实现

同装配对象特殊、过程复杂,必须采用特殊的装配工艺方案。虚拟装配技术为飞机装配提供了可行的思路。装配路径规划是虚拟装配技术中的关键技术,是目前国内外相关领域研究的热点。本文在虚拟装配环境下飞机装配特点的讨论基础上,提出了一种基于装配体配合关系描述的装配路径规划算法,并在ＣＡＴＩＡ平台上进行了设计实现。     

飞机部件装配的路径规划算法研究与实现

飞机装配对象特殊、过程复杂,必须采用特殊的装配工艺方案。虚拟装配技术为飞机装配提供了可行的思路。装配路径规划是虚拟装配技术中的关键技术,是目前国内外相关领域研究的热点。本文在虚拟装配环境下飞机装配特点的讨论基础上,提出了一种基于装配体配合关系描述的装配路径规划算怎并在ＣＡＴＩＡ平台上进行了设计实现。     

三通道投影虚拟装配环境的研究与实现

在介绍基于3个通道投影的虚拟装配环境硬件结构的基础上，对该环境所涉及到的图像拆分技术以及同步机制进行了详细分析，提出了使用剖分视点透视投影空间进行虚拟装配环境场景图像拆分的方法，给出了三通道同步机制，并分析了虚拟装配环境中的同步消息类型．最后通过虚拟装配环境应用实例对上述方法进行了验证．     

虚拟装配仿真系统相关技术的研究

研究了一种等离子体增强化学气相沉积(PECVD)装备虚拟装配仿真系统,介绍了系统的装配模型以及装配顺序和路径的规划.建立了虚拟装配仿真场景结构图,并采用细节层次技术对仿真场景进行优化.为了能够实时、方便地修改装配序列和装配路径,准确地描述零部件在装配或拆卸过程中的位置姿态信息,提出了一种虚拟装配的描述语言代码(V代码)和虚拟装配函数(V函数).最后采用基于包围盒逐层分解的干涉检验方法,实现装配过程的干涉检验.该仿真系统有助于缩短产品开发周期、提高设计质量、降低装配成本.     

拖拉机前驱动桥虚拟装配应用研究

在分析和总结了虚拟装配技术研究现状的基础上,阐述了其原理,实施步骤以及关键技术的应用,并以拖拉机前驱动桥为虚拟装配对象,在计算机虚拟装配环境(Division Mockup)中装配并进行相应的装配检验,介绍生成装配序列与装配路径,并制作成装配动画的步骤,形象地展现产品的装配全过程.在(Division Mockup)中...     

基于语义识别的虚拟装配运动引导研究

目前的虚拟现实交互方式尚难以保证用户在虚拟装配过程中对零件的运动进行精确控制.通过语义识别捕捉虚拟装配过程中用户交互意图,进行装配零部件的运动引导与精确定位,使得用户能够在虚拟环境中自如地、准确地进行装配定位.从装配语义元的空间位置属性匹配、空间方向属性匹配、类型属性匹配与参数属性匹配4个方面进行装配语义的识别.从装配语义的角度识别装配意图,将虚拟装配系统对装配关系的识别从几何体素层次提高到装配任务层次.相关方法在虚拟装配系统的研究与开发中得到实现,并应用到汽车发动机部分零部件的虚拟装配中.     

航空发动机教学实验系统的虚拟装配技术研究

航空发动机虚拟教学实验系统的建设是将VR(Virtual Reality)技术与实验相结合的一次综合性的实验探索与尝试.该系统是将虚拟装配及拆卸、模化实验、模型流场的动态显示及发动机试车等综合仿真实验系统,重点论述了教学实验系统开发中的虚拟装配技术,在对虚拟装配的研究现状分析和总结的基础上,对航空发动机虚拟装配的关键技术和虚拟装配系统的实现方法进行了分析和研究,包括基于数据手套的虚拟手操作、实时碰撞检测、装配路径和装配顺序规划等问题.最后还展示了利用航空发动机三维可视化虚拟装配系统完成虚拟装配操作的实例,并分析了虚拟装配系统与传统装配相比较的优势和特点.     

旋转约束的船舶装配拆卸路径规划算法

研究船舶装配拆卸路径规划优化问题,设备在安装维修过程中时会受到各种约束的限制,对快速有效地规划可行的装配拆卸路径-直都是船舶虚拟原型设计中的难点之-.针对装配拆卸路径规划中的旋转约束问题,提出一种基于快速探索随机树(RRT)算法的新的旋转约束路径规划算法.算法针对RRT算法中基于欧拉角的三维空间旋转分量随机采样函数分布不均匀的问题,设计了一种新的欧拉角均匀分布随机采样函数来生成随机位姿点,将欧拉角距离引入到C空间距离度量函数中,对路径中的旋转变化量进行控制,并引导路径规划方向.进行仿真的结果证明,算法能够对高维空间中刚体的旋转范围进行有效控制,具有较高的装配效率.     

基于VRML和Java的虚拟装配技术

对虚拟装配技术理论进行研究,应用三维形体空间坐标变换原理,利用虚拟现实建模语言（Virtual Reality Modeling Language,VRML）,结合Java语言,在Cortona浏览器的基础上构建可视的交互虚拟装配环境,并给出虚拟装配过程的实例．     

VDVAS：一个集成的虚拟设计与虚拟装配系统

随着虚拟现实技术的逐渐成熟，研究者们已将其引入到工程领域，为实现虚拟设计与虚拟装配过程的集成，避免现有的虚拟装配系统中，虚拟环境与CAD系统间所必需进行的复杂的、无谓的数据传输，描述了一个基于多通道的、集成的虚拟设计与虚拟装配系统VDVAS。在该系统中，设计得可以通过直接三维操作和语音命令直观方便地建立机械零件及其装配模型，并通过交互拆装来得到零件的装配顺序和装配路径等信息，VDVAS的一个重要特征在于，可通过集成虚拟设计与虚拟装配过程，使设计者能在一个集成的虚拟环境中修改零件几何（假如在装配过程中发现零件存在设计缺陷的话）。     

虚拟环境下面向装配的设计系统的研究

虚拟环境下面向装配的设计,是一种集成虚拟现实技术和装配性评价的交叉学科研究,文中提出了一个虚拟环境下面 向装配的设计系统VirDFA(Virtual Design For Assembly)的体系结构,首先描述了虚拟人工实时拆卸的过程,着重研究在实现虚拟人工拆卸过程中,需要解决的装配体物性建模、虚拟环境下装配约束的动态管理及装配序列/路径的自动记录等关键技术,其次,从面向产品结构和装配工艺过程两方面的再设计角度,构建了装配性评价体系,提出了定量的装配效率模型和装配复杂度指标模型。并从装配成本的角度来评价产品的装配性优劣,为产品和装配工艺规划的再设计提供了依据。     

一种虚拟人导航运动的路径规划算法

提出了一种虚拟人在复杂的3D障碍环境中根据导航目标快速进行最优路径规划的算法,该算法以使用栅格法表示虚拟环境为基础。首先,将虚拟环境中虚拟人高度范围内所有障碍物的几何形状映射到一个离散的2D位图,并对障碍物进行“膨胀”;然后,使用提出的算法规划出一条从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人在虚拟环境中进行导航运动。该方法可以在较少的内存代价和计算代价的情况下,快速规划出从虚拟人目前位置到目标位置的最优路径,算法的可行性和有效性经过实验验证。     

大型产品虚拟装配环境的视点漫游技术

针对大型产品虚拟装配环境中的场景漫游问题,提出一种简单且高效的视点运动 控制策略。以认知心理学和人机工程学理论为指导,首先建立人手作业空间,然后对作业空间 进行功能划分,分为对象操作区和视点漫游区,最后在功能分区的基础上建立人手运动感知与 视点运动控制的映射模型。通过实验证明,操作者对大型产品进行虚拟装配的过程中,可以轻 松地利用该方法实现场景漫游,进而实现虚拟环境中对象操作和场景漫游的无缝集成。     

三维虚拟世界中虚拟人物的构建方法研究

虚拟人物是三维虚拟世界的重要组成部分,在军事仿真、计算机辅助教育和训练、3D网络游戏等领域都有着广泛的应用。如何增强三维虚拟世界中虚拟人物的真实感,已成为目前研究的热点问题。从人体建模、动作设计、人工智能、情感实现四方面探讨了虚拟人物的构建方法,并对这些方法进行了分析和总结。最后,对虚拟人物的进一步研究方向提出了展望。     

虚拟博物馆的三维场景构造及交互漫游实现

虚拟现实技术日趋成熟,针对虚拟场景的构造、交互漫游系统的实现过程展开讨论.系统对徐悲鸿博物馆的主要建筑物、生前作品及其雕塑进行了三维重建,实现了整个博物馆的虚拟漫游.探讨了构建虚拟博物馆三维场景及交互漫游实现过程中的若干关键技术问题,同时为虚拟博物馆系统的建立提供了一种切实可行的途径.     

基于DELMIA的发动机装配过程可视化仿真

为实现发动机的虚拟装配,用反装思路,通过DELMIA创建某汽油机拆卸路径来仿真装配过程.将产品开发过程中的产品设计和工艺设计2大重要环节在统一的软件平台上进行并行设计;在三维设计条件下,能利用DELMIA的数字化制造工艺（Digital Process of Manufacturing,DPM）与DELMIA工艺工程师（DELMIA Process Engineer,DPE）的数据交换提前安排制造计划.该方法可以实现生产、工艺与制造资源的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本.     

基于ArcScene和SketchUp的虚拟校园的建立

虚拟现实技术是一门新兴的技术,应用领域广泛。虚拟校园打破了时空的限制,真实、直观地展现交互式三维校园场景。以吉林大学朝阳校区为例,探讨了基于三维建模、图像处理及数据库等技术建立虚拟校园的方法。用SketchUp软件创建三维模型,模型表面贴上纹理图片,利用ArcScene软件的三维可视化,实现了校园场景的建立,用户可以观看校园场景的各个部分。