組態(tài)軟件三維虛擬場景快速構(gòu)建技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，監(jiān)控組態(tài)軟件已經(jīng)成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心。針對傳統(tǒng)組態(tài)軟件人機(jī)交互性差、工藝流程畫面表現(xiàn)力弱、動畫呆板等諸多不足，課題組在研究如何把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加有效地應(yīng)用到工業(yè)監(jiān)控組態(tài)界面方面做了大量的工作，研究開發(fā)了虛擬監(jiān)控場景組態(tài)運(yùn)行原型系統(tǒng)，力圖建立更加高效、人性化、交互性強(qiáng)的組態(tài)監(jiān)控界面。本文在分析虛擬場景快速構(gòu)建技術(shù)及其研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以虛擬監(jiān)控場景組態(tài)運(yùn)行原型系統(tǒng)為研究平臺，根據(jù)其運(yùn)行機(jī)制，結(jié)合場

2、景建模技術(shù)、三維拾取技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等領(lǐng)域的研究成果，從組態(tài)功能的完善和新交互技術(shù)的應(yīng)用兩方面著手，以提高原型系統(tǒng)組態(tài)平臺中虛擬監(jiān)控場景構(gòu)建的快速性為目標(biāo)，著重就工業(yè)現(xiàn)場構(gòu)建中耗時突出的三維管道連接組態(tài)問題，以及新交互方式和技術(shù)的探索應(yīng)用方面進(jìn)行研究和探討。主要內(nèi)容如下： ⑴重點(diǎn)解決了在三維管道連接組態(tài)過程中，待連接設(shè)備模型的優(yōu)化和導(dǎo)入、管道起止端口的拾取與定位、管道路徑生成方式和生成策略的設(shè)計(jì)、管

3、道三維實(shí)體的顯示生成、管道類型的選取確定、及管道路徑的生成與切換顯示等問題，有效降低了監(jiān)控場景構(gòu)建的難度，實(shí)現(xiàn)了三維管道的快速連接組態(tài)。 ⑵根據(jù)雙手三維交互的認(rèn)知特性和行為學(xué)特點(diǎn)，通過選取適當(dāng)?shù)慕换ピO(shè)備組合，設(shè)計(jì)并分配了符合原型系統(tǒng)特點(diǎn)的交互任務(wù)。最終通過評估實(shí)驗(yàn)，分析驗(yàn)證了該交互方式可以減輕用戶的操作記憶負(fù)荷，從而使交互過程更加自然，有效提高了虛擬監(jiān)控場景構(gòu)建的快速性。 ⑶所進(jìn)行的研究工作既是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域