混凝土泵车虚拟培训系统

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1、学兔兔www.xuetutu.com第41卷2010年1月石培科，高明，黄罡(三一重工股份有限公司)摘要：基于虚拟现实技术开发的混凝土泵车虚拟培训系统不仅大大降低了培训成本，而且使培训变得更方便、更安全。采用MultiGenCreator软件平台进行泵车、场景等三维建模；：通过vegaPrime软件平台实现模型的驱动；基于MFC实现实物遥控器与虚拟系统接口连接、：培训流程控制以及特效模拟。经过泵车操作手的试用证明该系统有很好的培训效果。-tI‘Il‘ItI‘‘I‘IItI‘II‘IIlt‘IIlII‘ltII‘IltI

2、I关键词：虚拟现实；泵车；培iJiI；MultiGenCreator；VegaPrime虚拟现实(vR——Vinua1Reality)技术是近几年1．1场景建模发展起来的新兴技术。它利用计算机技术生成一个1．1．1层次细节(LOI卜kvelofDetail)技术逼真的，具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户LOD方法的基本思想是：对场景中的不同物体通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互或物体的不同部分，采用不同的细节描述方法，在绘作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和制时，如果一个物体离视点比较远，或者这个物体比信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。目前较小，就可以

3、用较粗的LOD模型绘制。反之，如果一主要应用于游戏开发、场景演示及一些设备的操作个物体离视点比较近，或者物体比较大，就必须用较培训。精确的LOD模型来绘制【2J。这样处理的好处是，既不在培训方面，该技术以其独有的特点(临场性、影响三维仿真的效果，又可以减小整个场景的数据自主性、多感受性、功能替代性、交互性和安全性)为量。通常采用3种层次细节的LOD模型较为适宜。人们开启了一种新思路。毋庸置疑，虚拟现实技术以当物体在视点范围0～800m时使用细节程度最高的其无可比拟的优势，必将对未来人类社会的教育培原始模型，视点范围在800～2000m时采用中等细训产生不可估量的影响。本文基于Mult

4、iGenCreator节的LOD模型，2000m以外使用最低层次细节的和VegaPrime软件平台开发出一套适用于培训泵车LOD模型。操作手的虚拟系统。I．1．2实例(Instance)技术在复杂场景中，由于会使用到大量相同的几何l基于MultiGenCreator的建模技术体(如路灯、树)而使几何体数量迅速增加，这将大大MuhiGenCreator是一个交互式的、三维的、实时增加存储空间。实例技术可以解决这个问题，相同的的建模软件，可创建、编辑和浏览视觉仿真的三维场几何体可以共享同一个模型数据，通过矩阵变化安景。MultiGen的图形数据格式是OpenFlight，它是一置在不同的

5、地方，这时只需要一个几何体数据的存种层次结构的可视化数据库。Creator提供了一种“所贮空间[31。见即所得”的工作环境，包含了一整套建造层次结构1．1．3纹理贴图技术数据库的强大_T具集【Ij。纹理贴图是Creator里面非常重要的一个环节，一，'一学兔兔www.xuetutu.com第41卷2010年1月工程机械它不仅降低了建模的复杂程度，而且提高了模型的采用了公告牌技术，而楼上的护栏则使用了层次细逼真度。所需的纹理素材根据虚拟场景的需求，在真节技术。实场景中通过数码相机进行采集，是一项较费时间1．2泵车建模和精力的工作。首先在Pro／E中建立混凝土泵车的三维模型，Creato

6、r提供了3点、4点、放射、球面贴图等贴保存为obj格式，然后导入Creator中。在视景仿真图工具，并且提供了强大的纹理库，有128个格可以中，帧刷新频率与场景的复杂度成反比。为保持一定放置纹理，每个格又可以放256个纹理。同时，Cre—的帧刷新频率，体现实时l生，需要对模型进行简化。ator还提供了8个纹理层和一个混合纹理层的功能，在保持视觉效果的前提下，合并、删减多余的平面。即一个面可以同时应用8种纹理并实现混合效果而混凝土泵车虚拟培训系统中，需要通过外设和遥控不需要增加任何面。在贴图的过程中应注意以下事器对泵车的支腿和臂架等进行控制，所以需要设置项：纹理图片的单位尺寸采用2的Ⅳ

7、次方依据图片自由度。在Creator中，DOF(DegreesofFreedom)节内容、表现细节程度，自行设定尺寸；纹理贴图的色点能够通过属性定义其下属几何体的平移和旋转范彩模式应使用RGB模式，而不能采用灰度、双色调、围，这种平移和旋转相对于节点几何体的局部坐标索引、CMYK等其它色彩模式；在纹理色彩方面不应系，并自动施加于下属所有节点，确保数据库层次上有明显的明暗反差，色调应控制在中调偏上，避免现多自由度计算的效率。该泵车模型中共设有29个实中数码相