面向飞行器设计虚拟集成平台(ivpad)关键技术的研究和实现

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1、南京航空航天大学硕士学位论文面向飞行器设计的虚拟集成平台（IVPAD）关键技术的研究与实现姓名：甘春闰申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：庄毅20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着计算机技术和虚拟现实技术的不断发展，把虚拟现实技术引入到产品的设计过程中，不仅可缩短产品开发周期、降低生产成本，而且增强了产品的可靠性。在航空领域，虚拟设计技术在飞行器的数字样机的设计中发挥越来越重要的作用，研究支撑飞行器设计的虚拟集成平台具有重要的意义和实用价值。论文在对碰撞检测、运动导航、虚拟手套集成等技术进行研究的基础上，结合虚拟设计的应用和飞行器

2、设计的实际需求，设计了一个面向飞行器设计的虚拟集成平台的框架结构，不仅可满足飞行器设计建模需求，而且可为上层的虚拟装配、虚拟维修、虚拟设计提供通用的功能服务；研究了虚拟环境中的手势识别技术，在对D-S证据理论进行研究的基础上，结合模糊聚类FCM思想，设计了一种手势识别的算法，并通过实验验证了算法的有效性和性能；对虚拟环境中的虚拟手抓取条件和穿透限制进行了较深入的研究，提出了基于面片的虚拟手穿透判断以及处理的算法，实现了虚拟手在CATIA虚拟环境中的抓取、平移、旋转以及释放等操作；基于CATIA环境，采用CAA和虚拟手套SDK二次开发技术，初步实现了一个面向

3、飞行器设计的虚拟集成平台原型系统。面向飞行器设计的虚拟集成平台，采用把数据手套和虚拟头盔等设备集成到CATIA中的策略，能有效的解决目前虚拟设计系统中的数据交换、实时交互性等问题，具有良好的交互性和方便性等特点。关键词：虚拟现实，CATIA，虚拟平台，虚拟手，手势识别，精确操作I面向飞行器设计的虚拟集成平台关键技术的研究与实现AbstractWiththecontinuousdevelopmentofcomputertechnologyandvirtualreality,peopleintroducevirtualrealityintotheprocess

4、ofproductdesign,whichhasnotonlyshortenedtheproductdevelopmentcycleandreducedproductioncost,butalsohasstrengthenedproductreliability.Inaeronauticsarea,virtualrealityplaysanincreasinglyimportantroleonthedesigningdigitalmodelmachineofaircraft,thestudyofintegratedvirtualplatformsuppor

5、tingaircraftdesignisprovidedwithimportantsignificance.Basedontheresearchoftechnologiessuchascollisiondetection,motionnavigationandvirtual-gloveintegrationetc.,thepapercombinesvirtualdesignapplicationwiththepracticaldemandofaircraftdesignandhasdesignedtheintegratedvirtualplatformfo

6、raircraft-designframework.Itnotonlysatisfiesbuildingmodeldemandofaircraftdesign,butalsoprovidesafewuniversalfunctionstoupperapplicationssuchasvirtualassembly,virtualmaintenance,virtualdesign;Afterhavingstudiedthetechnologyofhandgesturerecognitioninvirtualenvironment,basedonresearc

7、htoD-Sevidencetheory,combiningthefuzzyclusterFCMthought,thispaperhasdesignedthevirtual-handgesturerecognitionalgorithmandverifiedthevalidityandperformanceofgesturerecognitionofthisalgorithmthroughtheexperiment;Hasmorethoroughlyresearchedthegraspconditionandthejudgmentofpenetration

8、restrictedinvirtualenvironment,th