基于Multigen Creator/Vega prime的液压挖掘机的可视化虚拟仿真

论文摘要

液压挖掘机是一种常用的、重要的工程机械,它被广泛的运用于国民经济的建设之中。随着挖掘机的需求量越来越大,有关挖掘机的产品设计和驾驶培训也显得越来越重要。传统上,挖掘机的产品开发是在完成设计后制造物理样机来验证设计的正确性,发现缺陷后只能回头修改设计并再次制造样机进行验证；而挖掘机的驾驶培训也只能在真实的样机上来展开,所有的这些在某种的情况下不仅降低了生产效率、影响了产品质量,而且还消耗了大量的成本。所以,对挖掘机在虚拟现实技术中的研究也就显得很迫切、也极为的需要。本论文就是以挖掘机为研究对象,通过建立虚拟的挖掘机工作场景,较为深入的探讨了挖掘机在虚拟可视化技术中的应用。概括来说,本文主要研究了如下内容：①探讨了虚拟现实技术的相关知识,系统地了解了虚拟现实技术中所使用的方法,在这些基础上,制定了自己的方案,对仿真目标和步骤进行了相应的规划。②了解了挖掘机的结构以及工作原理,收集了挖掘机的参数尺寸,利用SolidWorks软件建立了挖掘机的工作装置模型,通过Creator简化了工作装置并最终完成了整个挖掘机的建模；利用Creator制作了虚拟场景,包括地形和特征元素的创建,最终形成了逼真的挖掘机仿真体系。③通过Lynx Prime对仿真系统进行了简单的配置,在VC++平台上调用了Vega Prime函数库实现了简单的交互功能,最终通过键盘来控制挖掘机的挖掘动作,此外,还添加了切换视角和环境设置等功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 虚拟现实技术的概论
• 1.1.1 虚拟现实技术概论
• 1.1.2 虚拟现实技术的发展及现状
• 1.1.3 虚拟现实技术的组成及特点
• 1.1.4 VR技术与计算机动画的区别
• 1.2 虚拟现实技术在机械领域的应用
• 1.2.1 虚拟现实技术在机械制造行业中的应用
• 1.2.2 虚拟现实技术在挖掘机中的使用
• 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 挖掘机三维视景仿真的总体设计
• 2.1 虚拟现实系统中的相关技术
• 2.1.1 虚拟现实仿真系统的实现步骤
• 2.1.2 虚拟现实仿真中所使用的方法
• 2.2 挖掘机虚拟仿真的方案设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 三维仿真软件Creator和Vega Prime的简介
• 3.1 Multigen Creator的简介
• 3.1.1 Multigen Creator的概述
• 3.1.2 Creator建模过程中的相关理论与技术
• 3.1.3 Creator的建模步骤
• 3.2 实时三维视景仿真软件Vega Prime的简介
• 3.2.1 Vega Prime的概述
• 3.2.2 几个常用的Vega Prime类
• 3.2.3 Vega Prime的应用程序框架
• 3.3 本章小结
• 第4章 挖掘机三维场景的构建
• 4.1 挖掘机模型的构建
• 4.1.1 挖掘机的简介
• 4.1.2 挖掘机的基本建模
• 4.1.3 挖掘机DOF节点的创建
• 4.2 工作场景的构建
• 4.2.1 创建地形模型
• 4.2.2 地形模型创建过程中的相关技术
• 4.2.3 应用地形特征
• 4.2.4 公告牌的制作
• 4.3 本章小结
• 第5章 基于Vega Prime的挖掘机虚拟仿真
• 5.1 挖掘机Lynx Prime的配置
• 5.2 基于VC++7.0的MFC平台的创建
• 5.2.1 VC++7.0编译环境的配置
• 5.2.2 基于MFC的计时器框架
• 5.3 挖掘机仿真的程序实现
• 5.3.1 挖掘机挖掘工作的控制
• 5.3.2 MFC菜单的定制
• 5.4 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献