弹簧工作过程虚拟现实技术仿真实现.pdf

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1、机械设计与制造第l2期70MachineryDesign＆Manufacture2013年12月弹簧工作过程虚拟现实技术仿真实现王栋，陈栋(郑州大学机械T程学院，河南郑州450001)摘要：虚拟仿真能直观的地演示运动状态和过程，是技术人员与非技术人员进行思想交流的有效途径之一。目前基于图形的弹簧工作过程的仿真效果不是很理想，因此采用虚拟现实技术来实现其仿真成为一个重要的研究方向。以虚拟现实开发软件OpenInventor为平台，以SolidWorks为建模软件，建立三维虚拟场景，通过面向对象的编程方法实现了

2、弹簧工作过程虚拟仿真。重点介绍了虚拟仿真过程中所涉及的多个等圈数不等节距弹簧三维模型的导入、场景图的建立、响应函数的调用、定时传感器的运用等关键技术。关键词：虚拟现实；OpenInventor；弹簧；场景图中图分类号：TH16；TH135文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)12—0070—03SpringWorkingProcessVirtualRealityTechnologySimulationWANGDong，CHENDong(SchoolofMechanicalEngineerin

3、g，ZhengzhouUniversity，He’nanZhengzhou450001，China)Abstract：Thevirtualsimulationcanvisuallydemonstratethestateandprocessofmotion，whichisoneofthemostefficientcommunicationpathsbetweenthetechniciansandnonprofessionaltechnicians．Astheworkingprocesssimulationof

4、springbasedongraphlooksnotidealatpresent．thesimulationofitbasedonvirtualrealitytechnologyhasbecome帆importantdirectionofresearch．WiththeviCtualrealitysoftware-OpenInventor-asplatform，a-threedimensionalvirtualsceneiscreatedwithSolidWorks，andtheworkingprocess

5、simulationofspringwillrealizethroughobjectorientedprogrammingmethods．Itmainlyintroducessomekeytechnologiesinvolvedinthevirtualsimulation，suchastheimportofSOmethreedimensionalmode~ofspringwithdiferentcoilpitchandSO2Ttenumberofcirele，thecreationofscenegraph，

6、thecallingofresponsefunction，andtheeoftintingsensor．etc．KeyWords：VirtualReality；OpenInventor；Spring；SceneGraph1引言几何建模，建立一个虚拟的仿真系统回cOpenInventor有两种三维建模方式：一种是用OpenInventor自带函数库进行建模，另一种是利虚拟现实技术以其沉浸感、交互性和想象性三个特征，使系用具有VRML输出接口的三维建模软件进行建。其中后者是将统与人充分交互，强调人在虚拟现实环境

7、中所起的主导作用，形成一个开放、互动的环境『1_。随着产品开发周期的缩短，虚拟制造导出的VRML文件用OpenInventor自带的SceneViewer读人，最技术技在机械领域的作用愈发重要。厂家只需将机械设备的装配后导出OpenInventor可以读取的．iv文件[41。就OpenInventor本身过程和工作过程仿真出来提供给客户，客户就会自己进行机械设而言，它是很好的显示工具而不是建模工具，难以通过代码建立备的装配和试运行，不仅快捷方便而且节省了成本。在机械设备复杂的三维模型。因为弹簧建模过程比较复

8、杂，所以采用第二种的虚拟仿真过程中往往会涉及到弹簧工作过程的模拟，而传统方方式，选择了具有VRML输出接口的三维建模软件SolidWorks法是借助SolidWorks、3DMax、Pro／E等三维建模软件来实现，这作为三维建模工具。些都是基于图形技术的仿真，产生的效果真实感不是很强，视觉为了保证导入仿真系统模型和SolidWorks环境下建立的零效果并不理想，这就成了仿真领域的一个瓶颈。而此处是采用基件模型位置