網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下半沉浸式虛擬裝配交互技術(shù)研究.pdf

1、裝配設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于裝配設(shè)計(jì)涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多個(gè)階段，參與人員組成多樣化，使設(shè)計(jì)過程變得復(fù)雜，如何提高裝配設(shè)計(jì)的效率是制造業(yè)中長期以來存在的一個(gè)問題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展為裝配設(shè)計(jì)提供了一個(gè)嶄新的途徑。結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)，在一個(gè)沉浸的、多感知的環(huán)境下，虛擬裝配可以驗(yàn)證裝配設(shè)計(jì)和操作的正確性，及早發(fā)現(xiàn)裝配中存在的問題，進(jìn)而對(duì)模型進(jìn)行修改，為面向裝配的設(shè)計(jì)提供更先進(jìn)的手段。 本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下半沉浸式虛擬裝配交互技術(shù)進(jìn)

2、行了研究。論文在分析國內(nèi)外虛擬裝配技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，較為深入地研究了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下虛擬裝配系統(tǒng)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了虛擬現(xiàn)實(shí)硬件如數(shù)據(jù)手套、三維位置跟蹤儀、閘門式立體眼鏡等設(shè)備的基于Java平臺(tái)的接口，實(shí)現(xiàn)了立體顯示、虛擬手抓取操作等功能，進(jìn)行了虛擬環(huán)境中的碰撞檢測。 本文開發(fā)了一個(gè)基于Web和桌面型VR的立體顯示和多通道實(shí)時(shí)交互控制系統(tǒng)，采用面向?qū)ο?、Java和Java3D等技術(shù)，借助閘門式立體眼鏡，為網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下產(chǎn)品數(shù)據(jù)的

3、三維可視化提供了沉浸、實(shí)時(shí)的描述方法。利用數(shù)據(jù)手套和三維位置跟蹤儀作為交互設(shè)備，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)讀取模塊，驅(qū)動(dòng)虛擬手的模型在虛擬場景中運(yùn)動(dòng)。分析了Java3D的碰撞檢測方法和流行的碰撞檢測包，實(shí)現(xiàn)了虛擬手同虛擬環(huán)境中物體的碰撞檢測。采用視覺反饋代替觸覺反饋，在碰撞響應(yīng)環(huán)節(jié)向用戶傳遞信息；模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中人操作物體的機(jī)制，把碰撞檢測和碰撞處理作為同一任務(wù)的不同線程。建立了穿透防止環(huán)節(jié)的半閉環(huán)控制模型，部分地防止了穿透現(xiàn)象的發(fā)生。虛擬手操作的基礎(chǔ)上