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虚拟注射机系统的仿真建模效果研究

作　者: 刘英
导　师: 李德群
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 注射机虚拟现实三维建模油路仿真骨骼蒙皮动画
分类号: TQ320.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

注射机仿真原型系统通过虚拟现实技术为注射机操作及注塑工艺培训提供了新的手段和工具。本文针对注射机仿真系统的建模方法及其显示效果进行了更深入的研究,重点解决其中的系统的仿真度问题,使系统具有更好的沉浸感。注射机及模具的三维建模是虚拟注射机仿真的基础,主要包括几何模型建立、材质纹理处理、三维动画制作三个方面,涉及模型的简化、网格优化和文件格式的转换等技术。本文分析了UG、Milkshape 3D和3DS MAX三款软件在三维建模及三维动画制作方面的优缺点,提出了注射机主要运动部件三维模型的建立方法:利用UG建立注射机及模具的几何模型,然后通过Milkshape 3D处理模型的材质纹理和制作三维骨骼动画,并选取MS3D文件格式来存储各部件的三维模型。为了解决因Milkshape 3D的材质贴图方式只能实现单面的简单贴图而难以获得更好显示效果的难题,作者提出采用3DS MAX软件对模型的网格和纹理贴图进行优化。通过对3DS MAX中各种贴图方法的对比研究,采用贴图展开的方法很好地处理了MS3D模型存在的纹理变形的问题,极大地提高了系统的仿真度。同时,本文对系统的光照模型进行了分析,通过参照3DS MAX的渲染效果调节光照参数,获得了较好的光照效果。一般的注射机由液压系统驱动,没有油路也就无法解释注射机各部件运动的原因,因此注射机油路仿真建模是注射机仿真的必要部分。油路外形建模的难点在于油管的运动属于非刚性运动,与其他部件的关节运动有着本质上的区别,骨骼动画的模型不能有效描述油管的运动。本文提出了应用放样建模、骨骼蒙皮技术和反向运动技术制作动画的方法,较好地解决了油路仿真建模的难题。

虚拟注射机系统的仿真建模效果研究

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