虚拟现实环境下大型客机apu仿真装配研究

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1、虚拟现实环境下大型客机APU仿真装配研究申请上海交通大学工程硕士学位论文虚拟现实环境下大型客机APU仿真装配研究学校代码：10248作者姓名：秦南学号：1100379156第一导师：杨旭波第二导师：崔广彬学科专业：软件工程答辩日期：2014年8月25日上海交通大学软件学院2014年8月万方数据虚拟现实环境下大型客机APU仿真装配研究ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringVIRTUALSIMULATIONASSEMBL

2、YRESEARCHOFAIRCRAFTAPUINVIRTUALREALITYENVIRONMENTUniversityCode：10248Author：NanQinStudentID:1100379156Mentor1：XuboYangMentor2:GuangbinCuiField：SoftwareEngineeringDateofOralDefense：August25,2014SchoolofSoftwareShanghaiJiaotongUniversityAug,2014万方数据万方数据万方数据万方数据虚拟现实环境下大型客

3、机APU仿真装配研究虚拟现实环境下大型客机APU仿真装配研究摘要虚拟现实技术的快速发展，使得装配技术、仿真技术在现代制造业中发挥着越来越重要的作用，是产品的设计及生产制造的关键环节，也是产品获得完整性能的重要步骤。虚拟仿真装配在虚拟现实技术领域中得到了广泛的研究及应用，促使飞机在设计研发过程中，很多设计过程原本需要制造1：1的物理样机，并通过物理样机对设计制造过程中可能存在的问题进行的装配分析及验证，在虚拟现实技术长足发展后，可以利用虚拟技术在虚拟环境中对产品进行仿真，从而大大缩短设计周期、降低设计成本并提高设计效率。本文就虚拟现实

4、环境下仿真装配进行深入的探讨和研究，得出了完整的实现方法和步骤，并完成了大型客机APU虚拟仿真装配案例。主要研究内容如下：首先介绍了虚拟仿真装配的基本原理及国内外的发展现状。其次针对大型客机的特点对所需要的虚拟仿真需求进行分析，在分析过程中寻找在现有的虚拟现实应用中存在的不足之处，其中包括虚拟现实系统装配模型时存在装配精度的问题，虚拟装配判断过程的实现，模型信息属性的可视化等。再次根据现有的开发能力，提出了虚拟仿真装配系统的总体架构，并根据总体架构搭建虚拟仿真装配系统的软件及硬件平台，其中硬件部分由虚拟头盔和交互操纵杆及数据手

5、套组成的主要交互系统。随后针对大型客机实际的仿真装配需求提出了亟需解决的问题，通过利用软件应用平台DivisionMockUp运动规划模块（MPO）的二次开发，提出了对虚拟现实环境中大型客机零部件精确装配的方法，提出了零部件碰撞检测的解决方案，以及在虚拟现实环境中模型信息可视化的实现方法。最后在大型客机APU模型中验证了虚拟仿真装配方法，通过对APU模型数据的构建，完成CAD数据到虚拟现实数据的转换过程，在虚拟仿真环境中与模型数据进行虚拟交互，实现对APU模型的精确装配过程，并实现模型数据属性的可视化。通过本文所描述的大型客机A

6、PU数据的虚拟仿真装配实现过程，将可以对大型客机I万方数据虚拟现实环境下大型客机APU仿真装配研究的全机虚拟仿真装配过程起到探索作用。关键词：虚拟现实，装配判断，碰撞检测，信息可视化II万方数据虚拟现实环境下大型客机APU仿真装配研究VIRTUALSIMULATIONASSEMBLYRESEARCHOFAIRCRAFTAPUINVIRTUALREALITYENVIRONMENTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofVirtualRealityTechnology,AssemblyTechnologyand

7、SimulationTechnologyareplayingmoreandmoreimportantroleinModernManufacturingIndustry.Anditbecomesakeypartofthedesignandmanufacturingofproducts.Moreover,it’sanimportantsteptomakeproductsachievecompleteperformance.VirtualSimulationAssemblyhasbeenstudiedandappliedextensive

8、lyinthefieldofVirtualRealityTechnology.Intheprocessofaircraftdesignanddevelopment,originallyit’snecessarytouseone-to-