基于OSG的虛擬裝配系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著計算機及信息技術(shù)的發(fā)展，CAD、CAE、CAM技術(shù)將零件設計、分析、制造過程中的數(shù)據(jù)信息歸并到一個系統(tǒng)中。同時隨著并行工程、計算機集成技術(shù)的發(fā)展，單個零件設計、生產(chǎn)、管理也已經(jīng)具有相當?shù)募苫?、自動化水平。然而由于裝配過程嚴重依賴于專家經(jīng)驗，所以裝配設計的數(shù)字化相對落后。零件設計、制造、管理的現(xiàn)代化與裝配設計的半自動化之間的矛盾嚴重制約產(chǎn)品的市場響應時間和成本.在此背景下，本論文利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，開發(fā)一款全交互式的3D虛擬裝配系統(tǒng)，

2、并對系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的若干問題進行探討和研究。
　　 通過對虛擬裝配系統(tǒng)的功能需求和非功能性需求的捕捉，論文建立系統(tǒng)的基本框架，明確了系統(tǒng)各模塊之間的靜態(tài)關(guān)系和動態(tài)關(guān)系。
　　 虛擬裝配環(huán)境中的模型不同于CAD系統(tǒng)中的模型，前者側(cè)重于約束信息的動態(tài)管理以及裝配過程信息。本論文采用面向?qū)ο蟮乃枷雽⒀b配體模型向有向圖模型進行映射，用有向圖中的頂點描述裝配中的零件，有向邊描述裝配約束關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上對零件信息進行建模。

3、　　 論文采用分而治之的方法，將裝配序列規(guī)劃問題分解成各個子裝配體的序列規(guī)劃的問題，同時結(jié)合裝配成本和裝配經(jīng)驗對規(guī)劃過程進行優(yōu)化，并對子裝配體提取技術(shù)進行了深入的研究。
　　 為提高虛擬環(huán)境中交互操作的真實性，論文重點分析了主流碰撞檢測算法在虛擬裝配中的應用，并以彈性輔助支撐為例，提出了解決場景中碰撞檢測的框架方案。同時對裝配路徑回放功能提出了基于關(guān)鍵點采樣，以及線性插值的解決方案。
　　 最后，論文介紹了以OSG作為