航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)視景仿真系統(tǒng).pdf

1、實(shí)踐環(huán)節(jié)在加深學(xué)生理解理論知識(shí)方面起著重要作用，目前在航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)存在教學(xué)設(shè)備陳舊、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)高昂的問題已難以滿足學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐需求和保證教學(xué)質(zhì)量。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，簡稱VR)在教育領(lǐng)域開始廣泛的應(yīng)用，使得多媒體教學(xué)從二維平面教學(xué)變成三維立體交互的、境界逼真的教學(xué)環(huán)境，這對調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力都將起到積極作用。 論文以航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)為研究對

2、象，建立了航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)視景仿真系統(tǒng)。從航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)特性兩方面內(nèi)容為切入點(diǎn)，對系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的需求分析，建立數(shù)字化的三維虛擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的虛擬裝配，發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)實(shí)驗(yàn)仿真，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況模擬，流場仿真實(shí)驗(yàn)等多個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。 論文深入探討了基于MultiGen Creator/Vega的視景仿真核心技術(shù)——三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)建模技術(shù)和視景仿真驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室視景仿真功能；討論了基

3、于數(shù)據(jù)手套的虛擬手技術(shù)和碰撞檢測技術(shù)，完成了通過數(shù)據(jù)手套實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)模型的解剖和組裝的人機(jī)交互功能，體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)的強(qiáng)交互性特點(diǎn)；講述了立體成像原理，提出了采用偏振技術(shù)的大屏幕立體顯示系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的視覺沉浸感提供了硬件平臺(tái)：分析了流線的生成原理，提出通過線元的方式來模擬流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡的顯示方法。本文在對上述虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳盡論證的基礎(chǔ)上，結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理知識(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)試車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，成功開發(fā)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)。