某型舰炮拨弹机虚拟仿真教学系统的研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第２ 期 （ 第 １５ ） 总 ６期
２１ ０ １年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ．２ Ａ ｐｒ ．
文 章 编 号 ：６２６ １ （０ １ ０— ０６０ １ ７—４ ３２ １ ）２０ ３ —３
０ 引 言
照和材 质 、反走 样 、纹 理 映射 、交 互操 作 以及动 画制 作等功 能 。
某型舰 炮应 用 十分广 泛 ，要 求设 备应 用 和维修人 员能 精确 ห้องสมุดไป่ตู้练 地掌握 设备拆 装 工艺 ，但 利用实 际设备 进行 培训 存在 着时 间、场 地和 安全性 上 的 限制 。而利
以方便地 开发 基于 Ｏｐ ｎ ｅ ＧＩ 的三维 图形应 用程 序 。
１ ２ 三维 零件 的建模 ．
利用 功 能强大 的三维 建模 软件 Ｐ ｏ Ｅ，对 某 型舰 ｒ／ 炮 拨弹机 机构零 件 进行建 模 ，曲线板 和拨 弹杠杆 的三 维 模型分 别见 图 ２和 图 ３ 。
１ ３ 将 模 型 数 据 读 入 Ｏｐ ｎ ． ｅ ＧＩ
件 的 三 维 实 体 几 何 模 型 ，然 后 将 其 导 出 Ｓ Ｌ 格 式 文 件 ，通 过 ３ Ｔ Ｄ ＭＡＸ 软 件 进 行 格 式 转 换 ，导 出 Ａ Ｅ 格 式 文 Ｓ 件 ， 通 过 ＶＣ＋ ６０和 Ｏ ｅ Ｇ 从 ＡＳ 文 件 导 入零 件数 据 ， 后 利 用 Ｃｐｎ Ｌ 编 程 完 成 模 型 的 显 示 与 控 制 ， 再 ＋． ｐｎ Ｌ Ｅ 最 ’ Ｇ ｅ
用虚 拟仿 真 系统 ，不 需要 借助 实物 就可 在计算 机上 进 行 日常 的教学 、训 练 ，费用低 廉而 且安 全 ，在身 临其
境 的人 机交互 中 ， 本复 杂深奥 的装 置构 造 、 理 、 原 原 拆 装 、维修 知识 变得 直观 易懂 。 １ 虚拟 教学 系统 的实 现
为实现 虚拟教 学系 统 ，利 用 功能强 大 的三维 造型 软 件Ｐ ｏ Ｅ对拨 弹机 各个零 件进 行 复杂零 件 建模 ，弥 ｒ／ 补 ０ｐ ｎ 一 ＧＩ 对复 杂零件 建模 的不 足 ， 通过 ３ Ｘ ｅ 并 Ｄ ＭＡ 软件 进行 格式转 换 ，最终 将模 型导 入 Ｏｐ ｎ Ｉ ，通 ｅ Ｇ 中 过 ＶＣ ６ ０编 程完 成设 备 拆装 顺 序 演 示 和设 备 拆装 ” ． 顺 序 交互训 练 的功能 。仿真 系统 框架 如 图 １所示 。
１ ３ １ Ｏ ｅ ＧＩ ． ． ｐ ｎ 可导人 的数据类 型 Ｏｐ ｎ 调入 ｔａ ｍｉ ｄ 、 Ｅ等文 件 ， ｅ ＧＩ 可 ｇ 、ｂ 、３ ｓ ＡＳ 其 中 ，ｇ 、 ｍｉ ｔａ ｂ 文件 主要 作为材 质使用 ， ｄ 文件 作为 实 ３ｓ
作 者 简介 ：汪 余 博 （ ９ ２）男 ， 宁 铁 岭 人 。 读 硕 士 研究 生 ， 要 从 事 制造 过 程 管 理方 面 的学 习研 究 。 １８ 一 ． 辽 在 主
２１ 第 ２ ０ １年 期
汪 余 博 ，等 ：某 型舰 炮 拨 弹 机 虚 拟 仿 真 教 学 系统 的研 究
・３ ・ ７
体模 型 使用 较广 ，但 其数 据 结构 复杂 ，故本 文 中的数
据 以 ＡＳ Ｅ文 件格 式导 人 Ｏｐ ｎ ｅ ＧＩ。 １ ３ ２ Ａ Ｅ 文件 ． ． Ｓ ＡＳ 文 件 是 指 ３ Ｅ Ｄ ＭＡＸ ＡＳ Ｉ Ｅｘ ｏｔ输 出 文 ＣＩ ｐ ｒ
Ｏｐ ｎ 是 一 个 标 准 的 三 维 计 算 机 图 形 软 件 接 ｅ ＧＩ
口，被 广泛 地应用 于 图形与 动画绘 制 、虚拟现 实技 术 和计算 机可视 化等 领域 。利用 Ｏｐ ｎ ｅ ＧＩ 提供 的基本 图 形操作 函数 可 以实现几何 建模 、图形变换 、渲染 、光
收稿 日期 ：２ １－ ０１ ０ ０ｌ— ８
生 成 人 机 交 互 的仿 真 教 学 界 面 。 利 用 该 系统 可 实 现 在 虚 拟 环境 中 的拨 弹机 拆 卸 实验 。
关键 词 ：Ｏｐｎ ｅ ＧＬ；Ｐ ｏ Ｅ；ＶＣ ＋ ． ；虚 拟 装 配 ；拨 弹机 ｒ／ ＋ ６０
中 图 分 类 号 ：ＴＪ Ｔ ３ １ ９ ３： Ｐ ９ ． 文 献标 识 码 ：Ａ
某 型舰 炮 拨 弹机 虚 拟 仿 真教 学 系统 的研 究
汪余 博 ，涂 海 宁
（ 昌大 学 机 电＿ 程 学 院 ， 江 西 南 昌 ３ ０ ３ ） 南 Ｔ － ３ ０ １
摘 要 ： 绍 了 一种 桌 面 式虚 拟 仿 真 训 练 教 学 系统 ， 介 其具 体 的 实现 途 径 是 ： 用 三 维造 型 软 件Ｐ ｏＥ 建 立 机 体 零 利 ｒ／
Ｃ ＋ 口，用 Ｍｉ ｏ ｏｔ 司提 供 的基 本类 库 ＭＦ ＋接 ｃ ｓｆ 公 ｒ Ｃ可
Ｐ ｏ Ｅ 由 美 国 参 数 技 术 公 司 （ ａａ ｔｉ ｒ／ Ｐ ｒｍｅｒ ｃ Ｔｅｈ ｏｏ ｙＣ ｒｏ ａｉｎ 于 １８ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｐ ｒｔ ） ９ ８年推 出 ， ｏ 凭借 着其强 大 的功 能 ，已成为最 普及 的 ３ ＡＤ／ ＡＭ 系统 ，广 ＤＣ Ｃ 泛应 用 于 电子 、机 械 、汽 车 、航 天 、家 电等行业 。其 中的零件模 块 主要用 于构 建零件 ，模 型建 立方式 类似 于机 械 加工方 式 ， 而且 能参 数化 定义 各尺 寸 的性 质 ， 能 够 完成 非常 复杂 的机 械零 件建模 。
１ １ Ｐ ｏ Ｅ、ＶＣ＋ ６ ０及 Ｏｐ ｎ 简介 ． ｒ ／ ＋． ｅ ＧＩ
图 １ 某 型 舰 炮拨 弹机 仿 真 系统 框 架 图
ＶＣ＋ ６ ０是 一 个 功能 强 大 的可视 化应 用 程 序 集 ＋． 成 开发环 境 ， 同时 也是一 种程 序设计 语言 （ Ｃ ＋ 。 它 即 ＋ ） ＭＦ 是 Ｍｉｒｓ ｆ 司 提 供 的 Ｗｉｄ ｗｓ环 境 下 的 Ｃ ｃｏｏｔ公 ｎｏ
２１ ０ １年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ．２ Ａ ｐｒ ．
文 章 编 号 ：６２６ １ （０ １ ０— ０６０ １ ７—４ ３２ １ ）２０ ３ —３
０ 引 言
照和材 质 、反走 样 、纹 理 映射 、交 互操 作 以及动 画制 作等功 能 。
某型舰 炮应 用 十分广 泛 ，要 求设 备应 用 和维修人 员能 精确 ห้องสมุดไป่ตู้练 地掌握 设备拆 装 工艺 ，但 利用实 际设备 进行 培训 存在 着时 间、场 地和 安全性 上 的 限制 。而利
以方便地 开发 基于 Ｏｐ ｎ ｅ ＧＩ 的三维 图形应 用程 序 。
１ ２ 三维 零件 的建模 ．
利用 功 能强大 的三维 建模 软件 Ｐ ｏ Ｅ，对 某 型舰 ｒ／ 炮 拨弹机 机构零 件 进行建 模 ，曲线板 和拨 弹杠杆 的三 维 模型分 别见 图 ２和 图 ３ 。
１ ３ 将 模 型 数 据 读 入 Ｏｐ ｎ ． ｅ ＧＩ
件 的 三 维 实 体 几 何 模 型 ，然 后 将 其 导 出 Ｓ Ｌ 格 式 文 件 ，通 过 ３ Ｔ Ｄ ＭＡＸ 软 件 进 行 格 式 转 换 ，导 出 Ａ Ｅ 格 式 文 Ｓ 件 ， 通 过 ＶＣ＋ ６０和 Ｏ ｅ Ｇ 从 ＡＳ 文 件 导 入零 件数 据 ， 后 利 用 Ｃｐｎ Ｌ 编 程 完 成 模 型 的 显 示 与 控 制 ， 再 ＋． ｐｎ Ｌ Ｅ 最 ’ Ｇ ｅ
用虚 拟仿 真 系统 ，不 需要 借助 实物 就可 在计算 机上 进 行 日常 的教学 、训 练 ，费用低 廉而 且安 全 ，在身 临其
境 的人 机交互 中 ， 本复 杂深奥 的装 置构 造 、 理 、 原 原 拆 装 、维修 知识 变得 直观 易懂 。 １ 虚拟 教学 系统 的实 现
为实现 虚拟教 学系 统 ，利 用 功能强 大 的三维 造型 软 件Ｐ ｏ Ｅ对拨 弹机 各个零 件进 行 复杂零 件 建模 ，弥 ｒ／ 补 ０ｐ ｎ 一 ＧＩ 对复 杂零件 建模 的不 足 ， 通过 ３ Ｘ ｅ 并 Ｄ ＭＡ 软件 进行 格式转 换 ，最终 将模 型导 入 Ｏｐ ｎ Ｉ ，通 ｅ Ｇ 中 过 ＶＣ ６ ０编 程完 成设 备 拆装 顺 序 演 示 和设 备 拆装 ” ． 顺 序 交互训 练 的功能 。仿真 系统 框架 如 图 １所示 。
１ ３ １ Ｏ ｅ ＧＩ ． ． ｐ ｎ 可导人 的数据类 型 Ｏｐ ｎ 调入 ｔａ ｍｉ ｄ 、 Ｅ等文 件 ， ｅ ＧＩ 可 ｇ 、ｂ 、３ ｓ ＡＳ 其 中 ，ｇ 、 ｍｉ ｔａ ｂ 文件 主要 作为材 质使用 ， ｄ 文件 作为 实 ３ｓ
作 者 简介 ：汪 余 博 （ ９ ２）男 ， 宁 铁 岭 人 。 读 硕 士 研究 生 ， 要 从 事 制造 过 程 管 理方 面 的学 习研 究 。 １８ 一 ． 辽 在 主
２１ 第 ２ ０ １年 期
汪 余 博 ，等 ：某 型舰 炮 拨 弹 机 虚 拟 仿 真 教 学 系统 的研 究
・３ ・ ７
体模 型 使用 较广 ，但 其数 据 结构 复杂 ，故本 文 中的数
据 以 ＡＳ Ｅ文 件格 式导 人 Ｏｐ ｎ ｅ ＧＩ。 １ ３ ２ Ａ Ｅ 文件 ． ． Ｓ ＡＳ 文 件 是 指 ３ Ｅ Ｄ ＭＡＸ ＡＳ Ｉ Ｅｘ ｏｔ输 出 文 ＣＩ ｐ ｒ
Ｏｐ ｎ 是 一 个 标 准 的 三 维 计 算 机 图 形 软 件 接 ｅ ＧＩ
口，被 广泛 地应用 于 图形与 动画绘 制 、虚拟现 实技 术 和计算 机可视 化等 领域 。利用 Ｏｐ ｎ ｅ ＧＩ 提供 的基本 图 形操作 函数 可 以实现几何 建模 、图形变换 、渲染 、光
收稿 日期 ：２ １－ ０１ ０ ０ｌ— ８
生 成 人 机 交 互 的仿 真 教 学 界 面 。 利 用 该 系统 可 实 现 在 虚 拟 环境 中 的拨 弹机 拆 卸 实验 。
关键 词 ：Ｏｐｎ ｅ ＧＬ；Ｐ ｏ Ｅ；ＶＣ ＋ ． ；虚 拟 装 配 ；拨 弹机 ｒ／ ＋ ６０
中 图 分 类 号 ：ＴＪ Ｔ ３ １ ９ ３： Ｐ ９ ． 文 献标 识 码 ：Ａ
某 型舰 炮 拨 弹机 虚 拟 仿 真教 学 系统 的研 究
汪余 博 ，涂 海 宁
（ 昌大 学 机 电＿ 程 学 院 ， 江 西 南 昌 ３ ０ ３ ） 南 Ｔ － ３ ０ １
摘 要 ： 绍 了 一种 桌 面 式虚 拟 仿 真 训 练 教 学 系统 ， 介 其具 体 的 实现 途 径 是 ： 用 三 维造 型 软 件Ｐ ｏＥ 建 立 机 体 零 利 ｒ／
Ｃ ＋ 口，用 Ｍｉ ｏ ｏｔ 司提 供 的基 本类 库 ＭＦ ＋接 ｃ ｓｆ 公 ｒ Ｃ可
Ｐ ｏ Ｅ 由 美 国 参 数 技 术 公 司 （ ａａ ｔｉ ｒ／ Ｐ ｒｍｅｒ ｃ Ｔｅｈ ｏｏ ｙＣ ｒｏ ａｉｎ 于 １８ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｐ ｒｔ ） ９ ８年推 出 ， ｏ 凭借 着其强 大 的功 能 ，已成为最 普及 的 ３ ＡＤ／ ＡＭ 系统 ，广 ＤＣ Ｃ 泛应 用 于 电子 、机 械 、汽 车 、航 天 、家 电等行业 。其 中的零件模 块 主要用 于构 建零件 ，模 型建 立方式 类似 于机 械 加工方 式 ， 而且 能参 数化 定义 各尺 寸 的性 质 ， 能 够 完成 非常 复杂 的机 械零 件建模 。
１ １ Ｐ ｏ Ｅ、ＶＣ＋ ６ ０及 Ｏｐ ｎ 简介 ． ｒ ／ ＋． ｅ ＧＩ
图 １ 某 型 舰 炮拨 弹机 仿 真 系统 框 架 图
ＶＣ＋ ６ ０是 一 个 功能 强 大 的可视 化应 用 程 序 集 ＋． 成 开发环 境 ， 同时 也是一 种程 序设计 语言 （ Ｃ ＋ 。 它 即 ＋ ） ＭＦ 是 Ｍｉｒｓ ｆ 司 提 供 的 Ｗｉｄ ｗｓ环 境 下 的 Ｃ ｃｏｏｔ公 ｎｏ