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1、第24卷第2期华 东 交 通 大 学 学 报Vol.24No.22007年4月JournalofEastChinaJiaotongUniversityApr.,2007文章编号:1005-0523(2007)02-0135-04机械产品虚拟现实展示技术研究涂晓斌(华东交通大学基础科学学院,江西南昌,330013)摘要:以齿轮油泵为例,介绍构造机械产品虚拟现实模型的方法及实现机械产品虚拟装配、拆卸的关键技术.关 键 词:虚拟现实;虚拟装配与拆卸;虚拟现实建模语言;齿轮油泵.中图分类号:TP391.72 文献标识码:A0 引言文件转化为VRML文件
2、格式.前一种方法适合用来建立较简单的零件模型,而对于复的零件模型,用后当前工程界在很大程度上还是依赖于二维图形一种方法则更为简便.进行技术交流,而对于产品的展示,从国内的一些较1.1 简单零件模型的构造大型的产品博览会上可见,其方式主要还是实物(或简单零件模型可以运用VRML直接在VrmlPAD实物模型)、广告传单、图片、录像资料以及少量的编辑器中编辑完成.下面以两圆柱相贯模型的程序3D动画等展示.因受设备规模、场地条件等的限制,代码为例说明用VRML语言构造虚拟模型的方法.能在展示现场展示的产品的类型、时间非常有限,尤Group{其对于一些机械产品,仅
3、其外观不能很好的了解机#设置包含在该编组节点的子节点器的性能和工作特点.虚拟现实技术具有三个特点,children[即实时性、浸入性和交互性,这些特性使得虚拟现实#定义一个Transform节点名为yuanzhu技术成为机械产品展示的一种新手段.文本以齿轮DEFyuanzhuTransform{油泵为例,对实现机械产品虚拟现实展示的关键技children[术进行研究.Shape{appearanceAppearance{1 机械产品虚拟现实建模技术materialMaterial{diffuseColor0.60.89410.8392}}VRML(Vir
4、tualRealityModelingLanguage)即虚拟geometryCylinder{radius10height50现实建模语言,它作为Web上一种描述虚拟环境的}}]}造型语言独立存在,与设备无关,VRML提供的技术Transform{#对另一圆柱进行空间变化能把二维、三维、文本以及多媒体素材有效地集成为#相对于原坐标系没有移动一个虚拟环境,从而使用户沉浸其中.机器一般是由translation000大量的零部件构成,要展示一台机器先必须构造其#绕z轴旋转90度,两圆柱轴线正交各零件模型.建立虚拟现实静态模型的基本方法有rotation00
5、11.57两种:一种是用VRML代码编程,另一种则是将其它#引用了名为yuanzhu的圆柱收稿日期:2006-10-13基金项目:江西省教育厅科研资助项目(赣教技字[2006]189号)作者简介:涂晓斌(1967-)男,江西南昌人,教授.136华 东 交 通 大 学 学 报2007年children[USEyuanzhu]#“Camera01”是编程时引用的名字}]}DEFCamera1Viewpoint{这里在shape节点中使用geometry域创建圆柱,#视点在场景中的空间位置使用apperance对圆柱的属性(颜色)进行设置;创建position
6、250190230了一个圆柱后,另一个与其相贯圆柱可以使用节点#视点在场景中的空间朝向定义及引用(DEF、USE)节点获得.对两圆柱相贯的orientation0.6796-0.7125-0.1746性质,可通过Transform节点变换坐标系来实现,即-0.692应用translation进行空间坐标系平移变换决定两圆#视点中视角的大小,以弧度为单位柱的相对位置,应用rotation节点变换设置两圆柱轴fieldOfView0.6024线夹角.进行上面的代码编辑后,一个两圆柱正交description“Camera01”#视点的名字相贯模型就制作完毕,
7、如图1(左图)所示.通过改变}上例代码第二个Transform节点中translation和rota2VRML场景通过人工设置光源或者使用缺省光tion的任一值就可以改变两圆柱的相贯情况.如改源,进行对造型表面光影进行明暗分布计算,从而使变rotation的值为(0011),则两圆柱轴线斜交,如图造型与环境产生光照效果,使得场景中的造型色彩1(右图)所示.斑斓.点光源(PointLight)如同现实中的灯泡,由一个点向整个空间发射光线,使立体模型表面产生反光效果,增加模型的真实感,同时使周围环境明亮便于观察.在泵体场景中设置一个光源的程序代码如下:#泛光
8、源名Ommni01DEFOmni01PointLight{#点光源的明亮程度,1
