基于OpenGL和SolidWorks的机械系统运动仿真原理及实现.pdf

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1、基于OpenGL和SolidWorks的机械系统运动仿真原理及实现仇艳凯，黄道敏。，谢炜，唐国元，李广华(1．华中科技大学智能机械与控制研究所，湖北武汉430074；2．空军雷达学院，湖北武汉430010)RealizationandPrincipleofMotionSimulationforMechanicalSystemBasedonOpenGLandSolidWorksQIUYan—kai，HUANGDao—rain，XIEWei，TANGGuo—yuan，LIGuang—hua(1．Insti

2、tuteofIntelligentMachineandControl，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；2．AirForceRadarAcademy，Wuhan430010，China)摘要：为了规划机械系统的运动轨迹，优化设计isprovedbythesimulationresult，andtheapplica—参数，以及开发上位机监控界面，研究了一个运动仿tionofthemethodinthesystemalso

3、offersthe真系统。三维模型基于三维CAD软件SolidWorksvaluablereferenceforotherapplications．建立，用OpenGL作为三维图形的接口，运动仿真Keywords：animationsimulation；coordinate软件以Windows操作系统为开发平台，采用Visualtransformation；OpenGL；SolidWorksC++6．0的MFC为开发环境。详细讨论了实现运动仿真的一些关键技术，并开发了仿真软件。仿0引言真结果证明了这种

4、方法的可行性，对其它动态过程的三维仿真也有一定的意义。SolidWorks作为基于Windows平台的全参数关键词：动画仿真；坐标变换；OpenGL；Solid-化特征造型软件，可以十分方便地实现机械零件的Works三维实体造型、装配和生成工程图。但目前的三维中图分类号：TH164；TP391．9建模软件画出来的图形，大部分是静态的。即使使文献标识码：A用三维建模软件制作动画，也只是关键帧动画，不能文章编号：1001—2257(2010)12—0025—03实现实时交互。Abstract：Inorde

5、rtoplanthetrajectory，opti—OpenGL作为一个性能卓著的三维图形标准，mizethedesigningparametersanddeveloptheup—在虚拟现实领域有广泛的应用。但在OpenGL中permachinesupervisoryinterfaceofthecomputer不易构建比较复杂的三维模型，比较复杂的三维模supervisorysystemforthemechanicalsystem。a型一般在专业的三维工具软件中构建，如Auto—CAD，3Dmax，S

6、olidWorks。但是这些模型必须被motionsimulationsystemisstudied．Thethree—转化为OpenGL可以读取的格式-z]，如DXF格dimensionalmodelisbuiltbythemodeltoolof式、3DS格式和STL格式等。但3DS数据格式的SolidWorks．Throughdataformatconversion，themodelisimportedintoOpenGL．Themotionsimu—文件只能保存和转换几何信息，色彩、材质等信息可

7、能会在转换时丢失l3]。DXF格式文件是文本模式，lationsoftwareisdevelopedbyMFCofVisualC+利用它很容易读取和编辑数据，但是DXF文件中缺+6．0，whichissupportedbytheWindowsoperat—ingsystem．Somekeytechnologyofthemotion失材质信息。当利用OpenGL在应用窗口渲染图形时，不得不实时计算纹理坐标，这些无疑会大大降simulationisdiscussedindetailandthesimula

8、tion低图形的显示效果。STL文件表示立体图形的方softwareisdeveloped．Thefeasibilityofthemethod式较为简单，对于一个独立的立体图形，它用许多收稿日期：201009—07空间小三角面对其进行逼近，通过记录各小三角面《机械与电子)2010(12)的顶点和法向矢量信息来间接描述原来的立体图行动画仿真时，把每一个或几个具有相同运动轨迹形⋯。的零件当作一个独立的运动单元。对每一个运动单本文把由SolidWorks建立的