虚拟样机技术在彩钢板企业中的应用研究

摘要

随着计算机技术的迅猛发展，虚拟样机和虚拟场景技术越来越广泛地应用于现实社会的各行各业中，不管是数字游戏，还是建筑设计和机械设计、机械装配都有所应用。虚拟样机和虚拟场景技术比简单的三维模型给人更为直观的观察、体验和评估。本论文主要是将虚拟样机和虚拟场景技术应用于成都彩艺钢制品有限公司，对公司彩钢板产品及其生产线和整个厂区环境用三维模型呈现出来，并制作出相应的视频，达到更好的宣传作用。论文主要分为以下几个部分:
　　首先，简要介绍了虚拟样机和虚拟场景技术发展历史与现状，并对将其应用于本课题的意义进行了探讨。
　　其次，利用计算机图形学基本原理对成都彩艺钢制品有限公司的彩钢板产品进行了数字化建模和截面几何特性参数计算分析，这些数据是建筑设计必备的基础参数，有助于帮助客户选择认可产品。
　　再次，选取成都彩艺钢制品有限公司一条有代表意义的生产线进行相应建模分析，建立了彩钢板生产线虚拟样机模型，进行了运动仿真，得到相应的生产线产品生产虚拟视频。
　　最后，根据该公司现有状况，应用Solidworks软件对正在规划中的厂区和员工宿舍楼进行虚拟设计，同时建立现有厂区的三维数字建模。将模型导入3ds Max软件中进行相应的贴图制作和烘培、广告牌和功能树;再将处理好的模型导入nVision R9虚拟现实软件中进行相应的视频制作，并进行立体视觉的展示。完成了成都彩艺钢制品有限公司彩钢板生产虚拟样机和虚拟场景展示，视频内容和观察角度都可以根据观看者的需求随意变化，交互功能良好。论文研究工作达到了预期目的。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 虚拟样机与虚拟场景技术简介

1．1．1 虚拟样机与虚拟场景技术的定义

1．1．2 虚拟样机和虚拟场景技术的发展与现状

1．1．3 虚拟现实技术的组成及特点

1．2 虚拟样机技术和虚拟场景技术在机械和建筑设计领域的应用

1．2．1 虚拟样机技术在机械领域的应用

1．2．2 虚拟场景技术在建筑设计领域中的应用

1．3 论文的背景和意义

1．4 论文的主要内容及要解决的问题

第2章 计算机图形学理论

2．1 图形变换

2．2 投影变换、视图变换

2．3 颜色和光照

2．3．1 颜色

2．3．2 光照模型

2．4 凹凸贴图

2．5 立体视觉基本原理

2．6 本章小结

第3章 产品模型建立和截面几何性质计算

3．1 公司产品介绍

3．2 产品建模

3．3 产品力学参数的计算

3．3．1 AutoCAD计算轻钢材料的截面几何性质

3．3．2 用CAXA计算轻钢材料的截面几何性质

3．3．3 用AutoCAD和CAXA计算轻钢材料截面几何性质的对比

3．4 本章小结

第4章 彩钢板生产线的模型建立与仿真

4．1 生产线模型的建立

4．2 生产线的运动学仿真

4．2．1 模型的导入

4．2．2 重力加速度和材料的设置

4．2．3 运动副的设置和运动的设置

4．2．4 导入产品进行仿真

4．3 本章小结

第5章 现有厂区三维建模和新厂区设计规划

5．1 现有厂区的三维建模

5．1．1 办公楼模型的建立

5．1．2 现有生产车间的三维模型建立

5．2 新厂区的设计规划

5．2．1 员工宿舍的设计

5．2．2 生产车间的设计

5．3 整个公司布局设计

5．4 本章小结

第6章 整个公司厂区的渲染

6．1 渲染工具的介绍

6．2 整个厂区材质与贴图

6．3 树木的效果制作

6．4 烘培

6．5 本章小结

第7章 虚拟现实实验室系统软件nVision R9的应用

7．1 nVision R9虚拟现实应用软件平台

7．2 nVision R9在公司厂区的应用

7．2．1 各种参数的设置

7．2．2 漫游模式制作相应视频文件

7．3 立体视觉效果

7．4 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文