基于unity3d的撒肥机虚拟仿真平台的设计与实现

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1、Universitycode：10223Classifiedcode：S224.22;TP391.9Graduatenumber：XS1283040Confidentialdegree：PublicHeilongjiangBayiAgriculturalUniversityMasterDissertationTheDesignandImplementationofFertilizerSpreaderVirtualSimulationPlatformBasedonUnity3DPostgraduate：ShiYiSupervisor：ProfessorLiuGui-ya

2、ngMajor：AgriculturalElectrificationandAutomationAgriculturalInformationIntelligentResearchdirection：DecisionTechnologyCollege：CollegeofInformationTechnologyDaqingChinaJune,2015摘要选取2FL-Ⅰ型撒肥机为研究对象，研究一条搭建农机虚拟仿真平台的技术路线。在对撒肥机的机械结构和工作原理的理论分析基础上，使用3DSMax和Pro/E软件对撒肥机进行三维建模，使用3DSMax对模型进行附加材质，调整坐

3、标轴等操作。将调整好的三维模型导入到Unity3D软件当中，建立虚拟场景，编写交互控制算法，将撒肥机的机械传动过程和撒肥作业情况进行虚拟仿真，改进碰撞算法和场景加载算法，提高了平台的运行效率。本文主要包括以下工作:(1)根据电子图纸，使用3DSMax和Pro/E等工具完成了2FL-Ⅰ型撒肥机的三维模型，使用SketchUp工具完成农场的建筑模型，使用GoogleEarth软件，获取相关地理信息，生成地形。(2)将地形导入Unity3D软件，结合Unity3D软件的地形工具，根据获取的地形信息，修改地形高度图，模拟了农场的地形起伏，水渠和地块分布情况，使用环境工具，设置

4、水，重力，摩擦力等物理效果，较为真实地模拟了撒肥机的实际作业地况。利用Unity3D软件的物理引擎，编写相关算法，模拟撒肥机工作时的机械传动过程和撒肥效果，实现了齿轮链条的动态装配，零件的拆分与合并和任意角度细部观察等功能，使用图形用户接口实现了显示实时工况信息和导航地图的功能。(3)将仿真平台的工程文件发布为Web格式，利用软件自带的WebPlayer插件，使用Web前端语言JavaScript进行开发，将所有数据内嵌至浏览器中，使用传参函数实现Web前端与后台的通信功能。改进了用于展示的树形结构，实现了树形结构的动态生成，完成了整个撒肥机仿真平台前端数据的动态加载

5、。(4)使用AutoRunner测试软件完成了整个仿真平台的功能测试。关键词：撒肥机；三维建模；虚拟仿真；仿真平台IAbstractThispaperselectedthe2FL-Ⅰfertilizerspreaderasresearchobjectandresearchedatechnologyrouteofagriculturalmachineryvirtualsimulationplatform.Basingontheanalysisofmechanicalstructureandworkingprincipleoffertilizerspreader,this

6、designusedPro/Eand3DSMaxtobuild3Dmodelsandused3DSMaxtocompletetheoperationsofaddingmaterialandcoordinatingaxis.Then,thisdesignimported3DmodelsintoUnity3Dsoftwaretobuildvirtualscene,wroteinteractivecontrolalgorithm,completedsimulationofmechanicaltransmissionprocessthroughphysicsengineand

7、improvedcollisionalgorithmandsceneloadingalgorithm.Theoperationefficiencyofsimulationplatformwasimproved.Thispapermainlyincludedthefollowingjobs:(1)Accordingtotheelectronicdrawing,thisdesignusedPro/Eand3DSMaxtocompletethe3Dmodelsof2FL-Ⅰfertilizerspreader,usedSketchUptocompletef