網絡環(huán)境下半沉浸式虛擬裝配交互技術研究.pdf

1、裝配設計是產品設計的一個關鍵環(huán)節(jié)。由于裝配設計涉及到產品設計的多個階段，參與人員組成多樣化，使設計過程變得復雜，如何提高裝配設計的效率是制造業(yè)中長期以來存在的一個問題。虛擬現實技術的發(fā)展為裝配設計提供了一個嶄新的途徑。結合虛擬現實的特點，在一個沉浸的、多感知的環(huán)境下，虛擬裝配可以驗證裝配設計和操作的正確性，及早發(fā)現裝配中存在的問題，進而對模型進行修改，為面向裝配的設計提供更先進的手段。 本文對網絡環(huán)境下半沉浸式虛擬裝配交互技術進

2、行了研究。論文在分析國內外虛擬裝配技術研究現狀的基礎上，較為深入地研究了網絡環(huán)境下虛擬裝配系統(tǒng)的軟硬件體系結構，設計了虛擬現實硬件如數據手套、三維位置跟蹤儀、閘門式立體眼鏡等設備的基于Java平臺的接口，實現了立體顯示、虛擬手抓取操作等功能，進行了虛擬環(huán)境中的碰撞檢測。 本文開發(fā)了一個基于Web和桌面型VR的立體顯示和多通道實時交互控制系統(tǒng)，采用面向對象、Java和Java3D等技術，借助閘門式立體眼鏡，為網絡化環(huán)境下產品數據的

3、三維可視化提供了沉浸、實時的描述方法。利用數據手套和三維位置跟蹤儀作為交互設備，設計了數據讀取模塊，驅動虛擬手的模型在虛擬場景中運動。分析了Java3D的碰撞檢測方法和流行的碰撞檢測包，實現了虛擬手同虛擬環(huán)境中物體的碰撞檢測。采用視覺反饋代替觸覺反饋，在碰撞響應環(huán)節(jié)向用戶傳遞信息；模擬現實環(huán)境中人操作物體的機制，把碰撞檢測和碰撞處理作為同一任務的不同線程。建立了穿透防止環(huán)節(jié)的半閉環(huán)控制模型，部分地防止了穿透現象的發(fā)生。虛擬手操作的基礎上