基于VRML-JAVA的可视化装配及其协同环境的开发

摘要

近年来,敏捷制造作为CIMS技术的继承和延伸、一种更大范围、更高层次上的集成,正在成为人们研究与实践的热点.虚拟制造作为敏捷制造的基本特性,综合运用仿真、建模、虚拟现实等技术,提供三维可视化交互环境,通过网络合作并行工作,对从产品概念产生、设计到制造全过程进行模拟实现,以期在真实制造之前,预估产品的功能及可制造性,获取产品的实现方法,从而大大缩短产品上市时间,降低产品开发、制造成本.该篇论文对虚拟制造的重要组成部分——虚拟装配在网络化环境下的特点和实现方式以及其的协同环境进行了深入研究和探索.敏捷制造环境下企业联盟动态形成,各企业的设计开发环境不尽相同,因此构建的虚拟装配系统需要不受软硬件平台和CAD环境的约束.同时为了降低对盟员企业软硬件条件的要求,我们试图建立一种实现简单、效果明显、基于开放标准、与装配CAPP相结合的网络环境下装配仿真系统,为与一般意义上的虚拟装配相区别,我们将其称之为可视化装配.为了达到以上目的,我们采用VRML和Java技术并以Web作为运行平台.论文的核心包括两部分,即基于Web的三维仿真环境及虚拟现实技术研究以及基于Web的可视化装配及其协同环境系统研究与实现.论文首先分析了基于Web的仿真系统的特点,针对VRML技术的优势和不足提出了一种新颖的基于Web三维可视化仿真环境,然后以此为基础,详细介绍了基于Web的可视化装配中的关键技术并建立了原型协同系统.最后指出了今后进一步研究的方向.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1 CIMS和敏捷制造技术的发展

1.2虚拟现实技术及其与敏捷制造的结合

1.2.1虚拟现实技术概述

1.2.2借助VRML实现基于Web的虚拟现实

1.2.3虚拟现实技术在敏捷制造中的应用

1.3论文的研究背景和意义

第二章基于WEB的三维仿真环境及虚拟现实技术研究

2.1基于Web的仿真系统的特点和优势

2.2 Java及其在Web上的应用

2.2.1 Java语言和Java平台

2.2.2 Java对Web应用开发的支持

2.3虚拟现实建模语言VRML及其在工程上的应用

2.3.1基于Web的虚拟现实—VRML

2.3.2 VRML标准及其发展

2.3.3 VRML在工程中的应用

2.4 Java与VRML的结合

2.5基于Web和Java的三维仿真环境体系结构

第三章基于WEB的可视化装配系统研究与实现

3.1系统框架

3.2关键技术及核心模块的开发

3.2.1 MVC模式的应用

3.2.2装配模型和显示模型的建立

3.2.3动画演示的实现

3.2.4与装配CAPP系统的接口

3.2.5java/jsp中文显示问题的解决办法

3.2.6协同环境的开发

3.3原型系统的实现

3.3.1软硬件配置

3.3.2用户界面设计

3.4小结

第四章总结与展望

4.1工作总结

4.2今后研究的方向

4.2.1分布式协同工作环境的继续研究

4.2.2 X3D技术的引入

4.2.3利用STEP实现几何信息的转换

4.2.4零件库的实现

4.2.5人机交互的进一步完善

参考文献

作者简介

致谢