三维立体投影技术及其在装备工业中的应用

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工业机械行业的技术革新前沿技术与应用案例

工业机械行业的技术革新前沿技术与应用案例

工业机械行业的技术革新前沿技术与应用案例随着科技的不断发展,工业机械行业也在迅速进步。

技术革新成为了行业发展的主要动力,推动着机械制造业向着更高效、智能化方向发展。

本文将介绍几种工业机械领域的前沿技术及其应用案例。

一、3D打印技术3D打印技术作为一项革命性的制造技术,正在深刻改变着工业机械行业。

通过3D打印技术,制造商可以快速、灵活地生产出复杂形状零部件,极大地提高了生产效率和品质。

例如,汽车制造商可以使用3D打印技术制造出更轻、更强、更省油的汽车零部件。

此外,航空航天领域也广泛应用3D打印技术,可以制造出复杂的航空发动机部件和轻质化的航空航天结构件,提升了飞行器的性能。

二、机器人技术机器人技术是工业机械行业的另一个重要前沿技术。

机器人不仅可以在生产线上代替人工劳动力,还可以完成一些复杂、危险的任务,提高生产效率和安全性。

例如,在汽车制造领域,机器人可以完成焊接、涂装、装配等工作,大大提高了生产线的效率和品质。

另外,在医疗领域,机器人手术系统可以实现高精度、微创的手术操作,提高了手术的成功率和患者的康复速度。

三、物联网技术物联网技术是将传感器和互联网技术相结合,实现设备之间的互联互通。

在工业机械领域,物联网技术可以实现设备的远程监测和控制,提高生产过程的可视化和自动化水平。

例如,在工厂的生产线中,通过物联网技术可以实时监测设备运行状态和生产数据,及时发现并解决问题,提高生产线的稳定性和可靠性。

此外,物联网技术还可以实现设备之间的智能连接,形成一个智能化的生产系统,提高整体生产效率和管理水平。

四、虚拟现实技术虚拟现实技术可以将用户带入一个虚拟的环境中,并与其进行交互体验。

在工业机械领域,虚拟现实技术可以用于产品设计、装配和培训等方面。

例如,在产品设计中,通过虚拟现实技术可以实现产品的三维可视化和交互式设计,快速验证产品的性能和可行性。

在装配方面,工人可以通过虚拟现实技术进行培训和模拟操作,提高装配的精度和效率。

三维模型在机械工程中的应用有哪些?

三维模型在机械工程中的应用有哪些?

三维模型在机械工程中的应用有哪些?在当今的机械工程领域中,三维模型已经成为了一个极为重要的工具。

通过使用三维模型,工程师们可以更加直观地理解和设计机械产品。

那么,让我们一起来探讨一下,三维模型在机械工程中的应用有哪些呢?以下是几个重要的应用领域:一、产品设计与开发在机械产品的设计与开发过程中,三维模型起到了关键的作用。

使用三维建模软件,工程师们可以创建出细致精确的产品模型,不仅可以直观地展现产品的外形,还可以进行各种力学分析、流体模拟等。

通过这些分析和模拟,工程师们可以更加准确地评估产品的性能,并进行相应的改进和优化。

1. 细致精确的建模:使用三维建模软件可以将产品的每个细节都建模出来,包括各个零部件的形状、尺寸和材料等。

这样可以大大减少产品设计和制造中的错误和纠正。

2. 动态模拟与分析:在三维模型中,工程师们可以模拟产品的运动和工作过程,并进行各种力学分析和模拟。

比如,对机械零件的应力、变形、动力学特性以及流体力学性能等进行评估和优化。

3. 快速原型制作:通过三维模型,可以实现产品的快速原型制作。

这样可以在产品正式制造之前进行实际测试和验证,以保证产品的可行性和稳定性。

二、工艺设计与生产除了产品的设计与开发,三维模型还在工艺设计和生产过程中发挥了重要的作用。

通过三维模型,工程师们可以预先规划和优化整个生产过程,提高生产效率,并减少生产成本和资源浪费。

1. 工艺规划与优化:通过三维模型,可以模拟和优化产品的加工过程,并预测可能出现的问题和瓶颈。

这样,工程师们可以提前采取措施,调整工艺方案,避免生产中的问题和延迟。

2. 制造原型与模具制作:三维模型可以用于制造产品的原型和模具。

通过使用三维打印技术和数控加工设备,可以更加快速和精确地制造出产品的原型和模具。

3. 生命周期管理:通过三维模型,工程师们可以进行产品的全生命周期管理,包括产品的设计、制造、维护和更新。

这样可以更好地掌握产品的状态和变化,提高产品的使用寿命和性能。

3D立体投影技术在商业中的应用

3D立体投影技术在商业中的应用

3D立体投影技术在商业中的应用一、概述3D立体投影技术是指通过光影效果将图像呈现在空间中,形成立体的效果,具有非常广泛的应用场景,其中商业应用领域尤其重要。

二、商业应用领域1. 会议与活动在大型商业活动和展览中,使用3D立体投影技术可以增强活动氛围,吸引参与者的注意力并为现场增添视觉亮点。

例如,在高端车展上,通过3D立体投影技术,在展示新车型的同时,可以同步展示车内结构和车的整体视觉效果。

2. 广告与宣传在广告和宣传中,通过3D立体投影技术,可以将广告内容呈现出更加真实和生动的效果,吸引消费者的眼球并提高品牌知名度。

例如,在新产品推广的过程中,通过3D立体投影技术,可将产品的功能和特点以非常生动的方式呈现,使消费者通过多维度的观察更好地了解产品。

3. 商场与展示柜台在大型商场和展示柜台中,3D立体投影技术的使用,可以吸引更多的消费者,引起他们的兴趣,同时加强对产品的了解程度。

例如,在化妆品柜台上,可以使用3D立体投影技术展示不同妆容和化妆品的功效,让顾客以全新的视角来认识产品。

4. 教育与培训在教育和培训中,3D立体投影技术也有着广泛的应用。

通过3D立体投影技术呈现出更加生动的图像和内容,可以更好地吸引学生和听课者的注意力,加深他们对课程内容的记忆和理解。

例如,在地理学习中,3D立体投影技术可以将地球仪呈现出更加立体的效果,以非常清晰的方式呈现出地球不同地理信息,让学生更好地了解地球的构成和形态。

三、商业应用案例1. 世界杯开幕式在2014年的巴西世界杯开幕式上,3D立体投影技术展现出非常生动的效果。

在开幕式上,使用3D立体投影技术重新构建了马里奥等经典游戏角色,展现出震撼的视觉冲击力和强烈的足球氛围,使现场的观众感受到了世界杯开幕式的独特魅力。

2. 神奇宝贝中心在日本的神奇宝贝中心中,还利用3D立体投影技术,进行了高科技化的宝贝展示。

宝贝们的形象不再是平面的形象,而是变成了三维的形状,非常生动、真实、立体,使宝贝的表现出来的形象形态更加的丰富生动。

立体投影技术的原理与应用

立体投影技术的原理与应用

立体投影技术的原理与应用1. 引言1.1 立体投影技术概述立体投影技术是一种基于光学原理和影像处理技术的先进投影技术。

通过在特定的投影设备中运用特殊的光学元件和软件算法,可以实现在空间中呈现逼真的三维影像。

立体投影技术的发展已经成为当前科技领域的热点之一,受到广泛关注和应用。

立体投影技术通过在不同角度产生多个影像,利用视差效应使得观众可以在不需要戴3D眼镜的情况下,感知到真实的三维效果。

这种技术可以被广泛应用于娱乐、教育、医疗、设计等领域。

在娱乐产业中,立体投影技术被广泛应用于电影院、游戏厅等场所,为用户带来身临其境的视听体验。

在医疗领域,立体投影技术也被用于手术模拟、病例展示等方面,为医生提供更直观的操作和诊断手段。

随着科技的不断进步,立体投影技术也在不断完善和创新。

未来,立体投影技术有望在虚拟现实、增强现实等领域发挥更大的作用,为人们带来更加丰富和真实的体验。

在面对挑战的立体投影技术仍具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。

2. 正文2.1 立体投影技术原理立体投影技术的原理是基于光学原理和立体视错觉原理的。

通过合理的光学投射和处理技术,将图像按照一定的规律投射到空间中的不同位置,使得观众在不同角度和位置能够看到不同的图像,从而产生立体的视觉效果。

立体投影技术通常包括两种方法,一种是基于眼镜的立体投影技术,利用眼镜中的滤光片或极化片来实现左右眼各看到不同的图像;另一种是裸眼立体技术,通过空间图案的投射和交错排列等方式来实现立体视觉效果。

在立体投影技术中,光学器件和投射系统起着至关重要的作用。

通过透镜、反射镜、分光镜等光学器件的设计和配置,可以实现不同的立体投影效果。

在投射系统方面,通过适当的图像处理算法和设备控制技术,可以实现图像的高清晰度和立体感效果。

立体投影技术的原理是利用光学技术和图像处理技术,通过合理的投射和处理方法,使得观众在不同位置和角度能够看到立体的视觉效果。

这种技术不仅可以增强图像的逼真感和视觉冲击力,也可以为广泛的应用领域提供更多可能性。

3D打印技术在工业领域中的应用案例

3D打印技术在工业领域中的应用案例

3D打印技术在工业领域中的应用案例3D打印技术是近年来风靡全球的前沿科技,通过数字设计和物理制造的方式,将三维模型转化成实际物件。

一些创新性的企业和公司已经开始利用3D打印技术,使得他们的生产工艺更加高效智能。

下面将介绍3D打印技术在工业领域中的应用案例。

1.飞机制造3D打印技术对航空工业具有重大的意义。

通常来说,大型飞机的生产过程非常复杂,例如生产座椅或者框架。

使用传统加工工艺需要很长时间和大量的人工费用。

但是,利用3D打印技术,一个完整的飞机零部件可以在几小时内完成。

GE制造的LEAP引擎使用了19个3D打印部件,设计时使用了数学模拟技术,使得发动机更加耐用。

2.汽车制造汽车制造是3D打印技术的另一个应用领域,这是因为汽车制造需要许多大量的组装部件,对生产效率和成本控制有很高的要求。

通常,汽车制造商会花费数月时间来设计、测试概念,并开发新原型模型和试验部件,制造汽车零件需要数十个不同的工具。

对比而言,利用3D打印技术,可以快速设计和制造汽车模型、零部件以及定制配置,加快整个生产流程、降低成本并且提高生产效率。

许多知名汽车制造商已经开始使用3D打印技术,比如福特、戴姆勒和宝马。

3.医疗器械制造另一个3D打印技术应用领域就是医疗器械制造。

医生通常需要使用一些高精度和复杂的器械来治疗患者,而3D打印技术可以制造出高精度和定制化的器械。

例如,在手术过程中,医生可以使用CT扫描得到患者头颅图像,然后用3D打印技术打印出一副符合患者头颅形状的手术模型,最终医生可以在模型上进行模拟手术以及优化手术轨迹。

此外,3D打印技术同样可以制造义肢、牙齿等医疗辅助设备。

因此,医疗领域的3D打印技术将为患者提供个性化、安全、及时的医疗服务。

4.建筑制造3D打印技术的另一个应用案例是建筑制造。

利用3D打印技术,建筑商可以更迅速、更高效地生产大量的建筑元件,如外墙、梁结构等。

在可持续发展和降低碳排放等问题上,3D打印技术也可以取得积极的效果。

立体投影技术的原理与应用

立体投影技术的原理与应用

立体投影技术的原理与应用立体投影技术是一种利用光学原理和计算机图像处理技术进行三维立体图像投影的先进技术。

它通过特殊的投影设备和处理算法,能够实现在空中呈现出逼真的立体图像,给人以身临其境的视觉体验。

立体投影技术已经在娱乐、教育、医疗、工业等领域得到广泛应用,成为人们生活中不可或缺的一部分。

立体投影技术的原理主要是依托于光学原理和计算机图像处理技术。

投影设备以特殊的方式向屏幕或空气中投射多个图像,这些图像会在特定的空间中相互叠加,形成逼真的立体图像。

通过计算机图像处理技术,对视角、像素、颜色等参数进行精确控制和调整,以确保观众在不同位置能够看到正确的立体图像,从而在视觉上获得立体的错觉。

立体投影技术主要应用于娱乐产业。

3D电影、立体游戏、立体演出等都是利用立体投影技术呈现图像,给观众带来极佳的视觉体验。

在3D电影中,观众可以身临其境地感受电影中的场景和情节,增加了观影乐趣。

在立体游戏中,玩家可以更加真实地感受游戏中的世界,提高了游戏的沉浸感和互动性。

在立体演出中,艺术家可以利用立体投影技术创造出更加生动震撼的舞台效果,吸引更多观众。

立体投影技术还应用于工业设计和医疗领域。

在工业设计中,立体投影技术可以用于三维模型的展示和交互设计,帮助设计师更直观地了解产品的外观和结构,提高设计效率。

在医疗领域,立体投影技术可以用于手术模拟和影像诊断,帮助医生更准确地进行手术操作和病情诊断,提高了医疗效率和治疗效果。

近年来,随着科技的不断发展,立体投影技术的应用领域还在不断扩大。

AR/VR虚拟现实技术的兴起,也极大地推动了立体投影技术的发展。

通过AR/VR技术和立体投影技术的结合,人们可以在虚拟空间中体验更加真实的立体图像,为互动娱乐、教育培训等领域带来了更丰富的可能性。

3D立体投影技术的发展现状与未来趋势分析

3D立体投影技术的发展现状与未来趋势分析

3D立体投影技术的发展现状与未来趋势分析世界科技的飞速发展,带动了多种创新技术的涌现。

其中,3D立体投影技术无疑是其中之一,它通过高清、真实的影像展示,让观众能够身临其境地感受到全景式的视觉盛宴。

本文将就3D立体投影技术的发展现状以及未来趋势进行分析。

一、3D立体投影技术的发展现状随着科技的进步和硬件设备的不断升级,3D立体投影技术已经在娱乐、医学、教育等领域得到广泛应用。

以娱乐行业为例,3D立体投影技术已经成为大型体育赛事、演唱会等大型活动中的重要亮点。

观众可以通过佩戴3D眼镜,实现电影中的虚拟现实效果,从而更好地融入到影片情节中。

在医学领域,3D立体投影技术也发挥着重要作用。

比如,在手术过程中,医生可以通过3D立体投影技术观察病人的内部器官结构,准确判断手术位置和方向,从而提高手术精确度和安全性。

此外,教育领域也在逐渐引入3D立体投影技术,从而提升学生的学习兴趣和参与度。

二、3D立体投影技术的未来趋势1. 硬件设备不断升级未来,3D立体投影技术的设备将会更加小型化、便携化。

随着芯片、投影仪等硬件的不断升级,人们将不再需要佩戴3D眼镜就能够享受到真实的3D立体视觉效果。

这将大大提升用户的体验,同时也能够更方便地应用于各个领域。

2. 应用场景更加丰富多样随着技术的进步,3D立体投影技术将会在更多的领域得到应用。

比如,在家庭生活中,人们可以利用3D立体投影技术创建属于自己的虚拟现实世界,让观影、游戏等娱乐活动更加逼真。

在交通出行中,3D立体投影技术可以用于车载导航系统,帮助司机更加方便地辨识道路和交通标志。

3. 3D立体投影技术与人工智能的结合未来,3D立体投影技术还将和人工智能技术进行深度结合。

通过人工智能技术,3D立体投影设备可以更好地与用户进行交互,实现语音识别、自动调节等功能。

同时,人工智能技术也可以对用户的喜好、习惯进行学习,从而根据用户的需求推荐更加个性化的内容和服务。

三、总结从以上的分析可以看出,3D立体投影技术在娱乐、医学、教育等领域已经发挥了重要作用,并且还具备着广阔的应用前景。

立体投影技术的原理与应用

立体投影技术的原理与应用

立体投影技术的原理与应用【摘要】立体投影技术是一种通过投影技术将二维影像转换成三维立体效果的技术。

本文首先介绍了立体投影技术的原理,包括光学原理和电子显微镜的工作原理。

然后探讨了虚拟现实技术和医疗影像技术在立体投影中的应用。

未来发展方向包括立体投影技术在不同领域的应用和前景展望。

立体投影技术已经成为一种逐渐发展壮大的新兴技术,未来有望在教育、医疗、娱乐等领域得到广泛应用。

【关键词】立体投影技术、原理、光学、电子显微镜、虚拟现实技术、医疗影像技术、未来发展、不同领域应用、前景展望。

1. 引言1.1 立体投影技术的原理与应用概述立体投影技术是一种利用光学原理和电子技术实现的影像显示技术。

通过立体投影技术,可以实现图像的立体化显示,使观众能够看到立体的效果,增强视觉体验。

立体投影技术的原理主要是利用光学原理和电子显微镜技术来实现。

光学原理是通过控制光的入射角度和方向,来实现立体效果的显示。

而电子显微镜则是通过电子束的聚焦和控制,来呈现出立体影像。

在应用方面,立体投影技术不仅可以应用在娱乐、教育领域,还可以应用在医学影像技术和虚拟现实技术中。

在医学影像技术中,立体投影技术可以帮助医生更加清晰地观察患者的影像,提高诊断和治疗效果。

在虚拟现实技术中,立体投影技术可以帮助用户沉浸式地体验各种虚拟场景。

通过不断的技术创新和发展,立体投影技术将有着广阔的应用前景。

未来,立体投影技术将在更多领域发挥作用,为人们带来更加丰富的视觉体验和应用价值。

2. 正文2.1 立体投影技术的原理立体投影技术的原理是通过将不同角度或者不同位置所看到的图像合成,从而产生一种立体的效果。

这种技术主要依靠于视差效应和视觉深度感知原理。

视差效应是指当我们两只眼睛同时看到同一物体时,由于两只眼睛位于不同位置,所以会产生不同的视角。

通过这种视差,我们的大脑就可以感知到物体的深度和立体感。

而视觉深度感知原理则是指我们的大脑会通过比较物体在不同位置的大小和形状的变化来感知深度。

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万方数据影像,目前还不便于推广普及。

目前应用较广的立体成像,本质上就是把具有一定视差的两幅图像分别投影到双眼视网膜,最后根据双E1立体视差实现立体视觉,这就是根据双目视差的立体视觉原理实现立体成像。

分光法、补色法和场分割法是目前常用的立体成像技术。

(11分光法即把视差两幅图像显示在计算机屏幕上的不同位置或豫个屏幕上,借助光学设备使左右眼分别只看到对应的图像,实现立体视觉成像,典型的应用是棱镜分光和立体头盔式显示器。

棱镜由于其采用光学分光而不便于控制立体视差范围;立体头盔式显示器由计算机输出的两幅视差图像分别显示在两块独立的液晶显示屏上,实现立体视觉,其优点是能方便控制视差图像、便携和便宜等优点,但由于与眼睛距离太近且容易沾上水蒸气而影响观察,且目前其分辨率很低。

(2)补色法到重要作用。

因而,虚拟现实系统要为声音定域装置提供头部的位置和方向信号。

三维空间跟踪定位器:用于空间跟踪定位的装置(见图1),用于识别虚拟三维空间的位移信息和运动跟踪捕捉,一般与其他VR设备结合使图1空间位置跟踪器用,如:数据头盔、立体眼镜、数据手套(见图2)等,使参与者在空间上能够自由移动、旋转,不局限于固定的空间位置,操作更加灵活、自如、随意。

根据需要可以有6个自由度和3个自由度之分。

所谓补色法,就是将视差图像用红绿等两种补色同时显示出来并用相应的补色观察,其原理与多倍仪立体观察一样。

该方法简便易行,除补色眼镜外无须其他硬件设备,但它影响彩色图像的立体观察。

(3)场分割法场(幅)分隔法,也称时分制法。

该方法是指将视差图像按场(幅)序交替显示,用场同步信号分别把视差图像投影到双眼视网膜。

根据其显示模式可以分为图2数据手套交错显示、画面交换、线遮蔽、画面同步倍频。

目前,由于传输带宽与分辨率之间的矛盾,该方法在改善画数据手套:是虚拟现实应用的主要交互设备,它质和消除闪烁等方面还有待改进。

当前常用的立体眼作为一只虚拟的手或控件用于3DVR场景的模拟交镜正是基于这一技术。

;互,可进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制,有有线和无线、左手和右手之分,可用于多种3DVR或三、立体投影软硬件平台视景仿真软件环境中。

一般来讲数据手套通常须与61、硬件平台自由度的位置跟踪设备结合使用,以识别三维空间的3D声音定域器:声音定域系统采集自然或合成声位移信息。

音信号并使用特殊处理技术在360。

球体内空间化这立体眼睛(见图3):包含偏振光眼镜和同步眼镜,些信号。

例如,可以产生诸如时钟滴答的声音并将其放原理为利用左右眼分别观看同一物体的有错位的图置在虚拟现实的某个位置,参与者即使在头部运动时也像,形成立体视觉效果。

能感觉到这种声音保持在原处不变。

为了达到这种效头盔显示器(见图4):提供一种观察虚拟现实的果,声音定域系统必须考虑参与者两个耳廓的频谱特手段。

通常,它必须支持两个显示源及一组光学器件。

性。

参与者头部的方向对于正确地空间化声音信号起这组光学器件将图像以预先确定的距离投影到参与者9万方数据冀l科技综述Scie瞰e&Technok:;gvSLiv}It∞甜融,面前,并将图像放大以加宽视野。

头盔显示器还用于安装头部跟踪传感器,以便头的方向信息用于视野图像的产生。

此外,构建立体投影系统还需要包含高性能的图形工作站和相关投影设备,如立体投影仪、三维立体显示器和投影幕布等。

图3立体眼镜图4头盔显示器2.软件平台OpenGL:开放式的三维高级图形开发平台,具有建模、变换、光线处理、色彩处理、动画、纹理映}射、物体运动模糊效果和雾化效果等。

OpenGL的这些能力为实现逼真的三维绘制效果,建立交互的三维场景提供了良好的条件。

Multigencreator:是MultiGen—Paradigm公司的业界领先的软件工具,为实时应用生成实时的三维模型及地形的功能强大的专业三维建模软件。

该软件运行在所见即所得,三维实时的环境中。

它用在视景仿真、交互式游戏、城市仿真、军事仿真等许多领域,在满足实时性的前提下生成面向仿真的,逼真性好的大面积场景。

MultiGenCreator与其他建模软件不同之处在于它首先是一个三维数据库系统,然后才是一个实时交互的三维建模软件。

其OpenFlight格式在实时三维领域成为最流行的图像格式,并成为仿真领域的行业标准。

在建模时数据库的组织格式对系统的运行质量影响很大,如在CAD系统中,常用的数据格式如DXF、IGES等并不真正适合实时显示的要求,而Creator采用OpenFlight数据格式为一种分层结构的景观描述数据库,所占内存相对较小,满足实时要求。

Vega:是实时视景仿真模拟驱动软件,是一个跨平台的可视化仿真的实时工具包。

它提供了实时仿真和虚拟现实的高性能软件环境,为软件开发人员提供了开放式的软件控制及极大的灵活性。

它包括了一个图10形用户界面Lynx和一系列可调用的、用C语言实现的库文件、头文件。

Lynx为定义和执行Vega应用程序提供了图形用户界面。

一个实时的交互的仿真系统需要许多参数的初始化工作,比如:观察者的位置、场景中物体的属性和放置、物体在场景中的运动方式、环境和环境效果的参数以及硬件方面的考虑等。

Lynx可以通过直观的图形用户界面的形式来设置这些众多的参数,使初始化工作变得比较方便。

Vega在不同层次上进行抽象,并根据功能不同开发不同的模块,每个应用程序由多个模块组合而成。

Performer:是美国硅图公司开发的一个可扩展的高性能实时三维视景开发软件包。

它基于GL图形库,为用户提供了一组与标准C语言或C++语言绑定的程序接口,并通过一个三维图形工具集提供高性能渲染能力。

它相对于OpenGL而言功能更强大,又不失灵活性,而且可以在程序中调用OpenGL的函数指令。

OpenInventor:是一个完全面向对象的基于OpenGL图形标准的三维图形开发包。

它提供了一系列对象与方法用以开发交互式的三维图形程序,为OpenGL程序提供了一个编程模型和用户接口。

OpenInventor使用图形对象库中的各种基本对象进行三维场景的构建,三维图形场景所有的信息都被完全的封装在对象之内,包括形状、大小、颜色、表面的纹理贴图以及在三维空间中的位置等,用户对各个对象的操作也与对象的属性封装在一起,例如对整个场景的渲染、对某个对象的选取、显示和编辑等。

在OpenInventor中,用户只需要关心与图形场景中对象相关的属性与方法,从而使整个三维图形程序开发的经济性和效率大大提高,而整个程序的结构和框架也因此变得更为清晰和容易理解。

VisMockup:是EDSTeamcenterVisualization视觉软件组件中的一个插件,主要为企业产品提供三维立体视觉演示。

具有3D视觉显示效果、动态装配分析、组合工具等功能,也能通过通用接口访问复杂的视频数据库和2D图形。

四、立体投影技术应用1。

项目背景以上海仪表机床厂设计开发的新产品CK6820数 万方数据控仪表车床为例,阐述立体投影技术在其零部件、整机装配过程中,可以非常直观地进行三维动态虚拟装配及各种干涉和碰撞试验,能够及早修改设计中存在的各种错误,因而可以提高设计效率,节约设计成本。

2.技术路线由于本项目立体投影软件平台为VisMockup,而CK6820数控仪表车床大部分采用SolidWorks设计,因而必须进行平台转换。

我们采用如下方法进行转换工作,即把SolidWorks设计的大部分CK6820零件装配图(缺外罩)转换到3DMAX中,并在3DMAX中把颜色信息重新调整好,与在3DMAX中事先设计好的CK6820数控仪表车床的罩壳对接上,最后再通过wrl格式转换到VisMockup环境中进行三维立体装配软件开发。

3.技术要点由于VisMockup软件设计的是交互式虚拟现实场景,它不同于3DMAX等软件设计出来的动画,前者是动态实时渲染,而后者是静态渲染。

动态渲染是运行时进行实时渲染,而静态渲染是事先把场景一帧帧渲染好,在播放时一帧帧调出来。

它不占运行时的时间,但它最致命的弱点是不能进行交互操作,这也是虚拟现实和动画最主要的区别之一。

由于要进行动态渲染,VisMockup软件对计算机硬件有较高要求,特别是对显卡、内存、主频等都有相当要求,所以一般都需要高性能的图形工作站;又因为是要进行立体显示,它相当于同样的一幅画面需要表示为有一定重影的两幅画面,这样计算量就增加了一倍。

从两个方面来解决此问题:一是提高计算机性能,如增加内存,更换高性能显卡等,本文采用图形功能优秀的野猫图形工作站作为主开发计算机;另一方面就是对模型进行适当简化,比如在视点比较远时,可以把一部分零部件从内存中暂时移到硬盘上,待需要时再从硬盘中调到内存里,或者在CK6820数控仪表车床的罩壳安装完毕后直接从内存中删除里面看不到的一部分零部件等。

这样做的好处是,整个虚拟装配实时性较好,动作连贯,因而视觉效果较好。

4.效果演示考虑到上述各种因素后,在野猫图形工作站上利用VisMockup软件进行了CK6820仪表数控车床的三图5CK6820整机装配图6CK6820整机模型维虚拟装配的开发,并在Barc0800三维立体投影仪上进行了演示,带上立体眼镜,可以看到逼真的三维立体装配视觉效果,见图7CK6820主轴箱装配图5~图8。

图8虚拟现实演示厅五、结束语本文运用VisMockup软件平台,成功开发了CK6820仪表数控车床的三维立体虚拟装配软件,取得较满意的演示效果,这是三维立体投影技术在装备制造业上的一个有益尝试。

可以预见随着三维CAD设计技术的推广和应用,三维立体投影技术的发展也将很快进入到各行各业中,其应用前景也必将更加宽广。

虽然目前三维立体软件和相关硬件价格较贵,其主要原因是这些软硬件的关键技术都掌握在国外大公司手中,随着国内相关科研院所加快三维立体技术的科研投入,相信在不远的将来,必将打破国外公司的垄断,取得三维立体技术的重大突破。

 万方数据三维立体投影技术及其在装备工业中的应用作者:王振滨, 王颖, 童刚, 邵玉珍, Wang Zhengbin, Wang Ying, Tong Gang, Shao Yuzhen作者单位:上海电气集团股份有限公司中央研究院,200070刊名:装备机械英文刊名:THE MAGAZINE ON EQUIPMENT MACHINERY年,卷(期):2008(4)本文链接:/Periodical_zbjx200804003.aspx。

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