基于java+3d的虚拟装配平台的研究与实现

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1、湖南大学硕士学位论文基于JAVA3D的虚拟装配平台的研究与实现姓名：李云申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：朱理20051010工程硕士学位论文摘要随着计算机网络和虚拟现实技术的发展，协同式虚拟装配作为并行设计的重要组成部分，需要建立支持协同工作方式的信息模型以及分布式的虚拟现实环境，在此基础上进行装配规划和可装配性评价。由于相关的产品数据交换标准涉及到并行设计的各个环节，分布式虚拟现实体系结构也依赖网络等软硬件技术的进一步研究，因此目前虚拟装配的研究主要集中在零件的模型信息表达、虚拟装配过程的实现以及分布式

2、虚拟现实体系结构等方面。本文着重对协同虚拟装配系统的建模、装配序列生成、装配路径规划、虚拟装配运动仿真、分布式体系结构等关键问题进行研究，采用JAVA和JAVA3D为系统开发工具，建立了产品虚拟装配系统的实验平台，以交互手段进行装配序列和路径规划，初步实现了虚拟装配过程。与以往虚拟装配平台不同，本文以JAVA3D场景结构来建立虚拟装配环境。首先对CAD系统与虚拟环境下模型数据表达的不同特点作了深入细致的分析，通过编制接口程序，解决了两者之间的模型显示和数据转换问题；其次采用JAVA3D构建零部件的三维模型，可以较大

3、地减少了网络中模型数据的传输量，提高模型处理的速度。在干涉碰撞检测技术的研究上，本文以较典型的汽车传动轴万向节为实例，分析了其在虚拟装配环境下产生干涉碰撞的原因，提出以三角面为单位形成扫掠体，采用动态装配零件的扫掠体与静止零件的三角面进行相交运算来检查干涉碰撞，提高了检测的速度和准确度，并给出了优于其他检测方法的对比实验结果。论文研究中所设计的以数据表方式存储模型显示用数据，能较好地解决并行设计中各种CAD模型数据的异构问题。利用JAVA3D的网络优势，本文提出了网络环境下的Applet-Servlet-JDBC结

4、构的跨平台系统体系，在不要求过高的机器性能和其他软件支持的前题下，实现了分布式环境下模型数据的共享，取得了较好的实验效果。关键词：虚拟装配；并行设计；扫掠体；干涉检查；序列规划I基于JAVA3D的虚拟装配平台的研究与实现AbstractWiththedevelopmentofcomputernetworkandVirtualRealitytechnology,CoordinatedVirtualAssembly,whichisanimportantcomponentpartofconcurrentdesign,ne

5、edstobuildthesupportingcoordinatedworkinformationmodel,thedistributedVirtualRealityenvironment,andassemblyplanningandassemblingevaluationbasedonthem.Becauseofproductdataswitchingstandardinvolvingeveryphaseofconcurrentdesign,VirtualAssemblyresearchdirectionisce

6、nteredlargelyatpresentinthemachinepartmodelinformation,therealizationofvirtualassemblyprocess,anddistributedvirtualrealityarchitecturedependedonfurtherresearchofnetworksoftwareandhardware.TheauthormainlyintroducessystemmodelingofCoordinatedVirtualAssembly,asse

7、mblysequencegenerating,assemblysequenceplanning,virtualassemblysimulationanddistributedarchitectureandsoforth.ThroughusingJAVAandJAVA3D,theauthorbuildsupthesystemexperimentplatformofproductvirtualassembly,generatesassemblysequenceandplanninginaninteractiveway,

8、realizespreliminaryvirtualassemblyprocess.TheauthorbuildsupthevirtualassemblyenvironmentbyusingJAVA3Dscenestructuredifferentfrompastvirtualassemblyplatform.Inthefirstplace,thepaper