一种复杂产品虚拟装配动态模型可见性计算方法

针对复杂产品模型较大、小型零部件多的特点,提出一种动态装配对象可见性计算方法.该算法将装配结构树表达为层次包围盒场景图,在实时绘制时结合视锥剔除和细节剔除,采用改进的快速查询策略实现虚拟装配对象的可见性判断和剔除.实验结果表明,该方法能高效地剔除动态装配对象中的细小像素个体,使虚拟装配复杂动态场景的实时绘制效率得到明显...     

一种复杂产品虚拟装配动态模型可见性计算方法

针对复杂产品模型较大、小型零部件多的特点,提出一种动态装配对象可见性计算方法.该算法将装配结构树表达为层次包围盒场景图,在实时绘制时结合视锥剔除和细节剔除,采用改进的快速查询策略实现虚拟装配对象的可见性判断和剔除.实验结果表明,该方法能高效地剔除动态装配对象中的细小像素个体,使虚拟装配复杂动态场景的实时绘制效率得到明显提高.     

动车组转向架虚拟装配系统可视化技术

针对转向架在实际装配、维修过程中存在的诸如装配信息表达不直观、不能共享、培训成本高、培训时间长等问题开发了动车组转向架虚拟装配系统.在详细分析动车组转向架虚拟装配系统对可视化技术的需求基础上,利用基于AABB包围盒的LOD技术实现了复杂模型在不同场景下的简化,利用OSG模型库和剖切平面的设置实现了复杂装配的斜剖、直剖和...     

基于OBB算法和前向预防的快速碰撞检测

为提高虚拟装配系统碰撞检测的实时性和真实感,提出了一种基于前向预防的虚拟装配中的防穿透方法,应用方向包围盒(OBB)算法和分层检测机制进行快速碰撞检测,较精确地实现了虚拟装配中虚拟手的抓取释放和防止穿透,克服了虚拟抓取操作中的失真问题.借助数据手套和六自由度跟踪仪,在半沉浸式虚拟装配系统中,针对场景规模较大的电机壳体模具,应用快速碰撞检测算法进行了装配仿真.结果表明,该虚拟装配系统的碰撞响应时间达到毫秒级,没有穿透现象产生,具有较理想的操作真实感.     

车钩局部不可测零件的几何反求方法

Alliance车钩反求不仅是消化吸收国外先进技术的一种重要手段,更是加快车钩国产化实现自主设计与制造的重要途径.实际反求过程中发现在不切割模型的情况下,Alliance车钩钩体内腔局部数据无法测量与采集.钩体的内腔空间不仅与内腔中零件形状有很大关系,还必须有足够并且合适的空间来保证车钩内腔中零件的运动以实现车钩功能.通过分析内腔中各零件在装配中的功能和约束,提出了基于Pro/E的Assembly模块的虚拟装配方法.通过虚拟装配对钩体内各零件的约束关系求解、碰撞干涉检查、钩体内腔空间形状及大小求解,实现了车钩复杂装配内腔形状和尺寸的还原与内腔模型的重建.     

基于装配约束转换的虚拟装配系统中树视图结构的创建

针对现有的虚拟装配模型信息表达方法不完整,建模难度大和装配模型存在的不足等问题.提出了基于装配约束转换的骨架模型理论,然后以该骨架模型的结构作为思想基础,以VC＋＋6.0为编程工具开发,运用MFC中的CTreeView类来实现树视图的构建及节点的动态插入、节点的动态删除和节点的拖曳等功能,使产品装配模型的装配次序及装配结构在直观上得到完整的表达.     

基于自适应四叉树的实时动态地形生成

提出了一种基于自适应四叉树多分辨率实时动态地形成生成模型，算法包括对原始数据自适应输入和表态裁剪、更新了误差判断准则、开发了帧间连贯性。实验表明，该算法简单、有效，支持对地模型的交互式实时动态绘制。     

虚拟建筑室内实时漫游

分析了VR环境下对3D图形生成的要求，研究了实时漫游的方法，该方法引入了层次细节（LOD）技术和由3DSVIZ建立的三维模型转化为C语言文件的3DSVIEW软件，同时采用一些多媒体技术，实现了音乐背景下的虚拟建筑室内实时漫游。     

应用VRML技术实现虚拟装配仿真

针对目前CAD软件只生成静态的三维装配体VRML文件的问题,分析了交互式虚拟装配VRML文件的事件流程．虚拟装配中的动态交互性行为使用VRML2．0结合JavaScript进行编程,将机械零部件的动态装配过程以基于VRML的虚拟现实技术来表现出来．     

八叉树PagedLOD大规模三维模型可视化研究

针对虚拟仿真中渲染显示大规模三维模型的计算机资源消耗大、刷新率低的难题,提出基于八叉树的PagedLOD大规模三维模型可视化方法,实现了以零件为单元进行大规模模型数据的动态调度.通过以动车组检修大型模型实例作为验证,结果表明了相比于传统的直接渲染方式,此方法在大规模模型场景中能够在保留原装配树结构的前提下,实现模型数据的动态调度,有效地控制内存的占用,提高场景刷新率.     

基于海浪谱的3D海浪模拟

从海洋学的观测结果出发,利用海浪谱方法建立海浪的数学模型,使用LOD技术简化海面网格的计算量,并通过光照和纹理映射的渲染,实现深海区域的海浪模拟.实践证明使用该方法模拟海浪可以在实时性和真实感方面取得较好的效果.     

基于浅水海浪数值模型的近岸海浪仿真

针对航海模拟器中视景仿真的要求,对海浪进行实时仿真.在分析近岸水波模拟中几何合成法和物理方法的基础上,提出一种利用浅水海浪SWAN数值模型的近岸海浪仿真方法.该方法基于Gerstner海浪波形,通过对需要模拟水域进行水深数据采集,应用SWAN对网格化水深数据进行相应的计算,得到近岸海域的波高、相位以及频率数据.通过采样得到Gerstner波形所需参数进行合成.基于GPU实现了LOD海面的几何绘制和光学效果.实验表明,该方法在满足近岸水波数值特性的同时,绘制方法简单且速度快,能够满足航海模拟器近岸航行训练的需求.     

一种基于融合网络的慢行交通速度计算方法

慢行交通速度是慢行交通参数不可或缺的一部分，现有的通过目标检测从视频中提取目标速度的方法不能兼具检测准确率与目标框的稳定性，且选取的速度计算基准点(简称基准点)波动大，存在速度不准确、不稳定的问题。为解决此问题，本文提出一种基于 YOLOv5(You Only Look Once Version 5)的融合检测跟踪网络及速度计算方法，获取更准确、稳定的速度。首先，使用目标检测与目标跟踪单元得到目标的检测框与ID信息，并根据检测框获取目标感兴趣区域送入头部检测单元，进一步获取头部检测框；其次，根据场景下的目标特征判断头部检测框所属，并根 据判断结果提供两种基准点计算方法；最后，对二维基准点坐标进行三维映射，并将结果代入速度计算公式获得速度；同时，提出准确度( MA )、稳定度( MS )两个评价指标以量化评价方法。本文在公开数据集PETS09-S2L1与TUD-Stadtmitte上验证融合网络的检测、跟踪效果，在自建双视角协同数据集上验证基准点计算和速度计算方法的效果。实验结果显示，融合网络的目标检测和跟踪准确率(MOTA)比单一网络高25%以上，本文速度计算方法比常用速度计算方法的准确度提高了30%，稳定度提高了6.28%。本文方法可兼具检测准确率与目标框的稳定性，选取的基准点波动更小，获得的速度更准确、稳定。     

基于动态流场数据的虚拟港口建模方法

为了实现港口数字化升级，提出了一种基于动态流场数据的虚拟港口建模方法；采用三维重建模型从无人机倾斜摄影影像数据中重建了港口几何特征，获取高精度三维模型；引入了基于二次误差度量的边折叠算法简化模型，以避免数据量过大致使渲染效率低的问题；分析了欧拉法数值计算过程中的高耗时环节，建立了神经网络模型学习流场演化特征，加速投影项计算得到实时变化的流场数据，通过流场数据驱动水流动态渲染，结合光滑粒子流体动力学方法表现水流与船舶、陆地的交互动态，在保证渲染实时性的同时，提高渲染真实感。研究结果表明:重建的港口三维重建模型顶点数量可达3 320 937个，重建的网格模型在Meshlab中渲染频率为78.7 Hz；经过模型简化降低90.0%的模型顶点数量后，模型顶点数量缩减为332 836个，渲染频率提升至108.7 Hz，模型简化后几何误差小于2.0%；在256×256的流场网格下，采用神经网络加速的网格流体计算方法所得水流速度场平均更新间隔约为17 ms，平均仿真精度为88.6%；通过开源图像引擎驱动流场数据和港口三维模型，平均渲染频率可达50.5 Hz。可见，该方法可有效解决高精度实时渲染中的关键问题，以达到仿真精度与渲染效率间的动态平衡，在精度损失较小的情况下实现较高精度的虚拟港口建模与实时动态仿真。      

面向自动装配的冲模装配建模与规划

通过对冲裁模设计过程中产生的零件之间装配关系的记录，建立了冲模装配体装配关系图。以装配图为基础，根据冲模生产过程中的设计惯例和零件之间的联接关系，对构成冲模结构的各零部件进行了子装配体的划分，形成了具有层次化结构的装配体结构树，并在此基础上，通过实例说明了子装配体的装配顺序规划方法。     

基于AutoCAD的冲裁模具装配消隐算法及数据结构

介绍了基于ＡｕｔｏＣＡＤ,以ＡｕｔｏＬＩＳＰ语言为工具,开发冲裁模装配配图覆盖消隐模块的相关算法和技巧,它以实体求交和排序算法为基础,实现了冲裁模零件图半自动生成装配图的功能,并进一步开发出来矩形、图形窗口的剪裁覆盖和二维封闭图形布尔运算及局部放大工具集,初步形成了一个实用的冲裁模ＣＡＤ系统。     

Fixture variation diagnosis of compliant assembly using sensitivity matrix

An automotive body is composed of compliant sheet metal parts. Fast and exactly diagnosing variation sources is very important when assembly variations happen. This paper proposes a diagnosis method of multi fixture variations based on the variation model of compliant sheet metal assembly. The assembly variation model is obtained by using the method of influence coefficients (MIC) and considering the manufacturing variations of compliant parts and multi fixture variations. The measurement point variations induced by part manufacturing variations are firstly removed from the measurement data. The variation patterns of multi fixture variations are constructed by column vectors of fixture variation sensitivity matrix. This method is proved to be feasible for exactly diagnosing the fixture variations and has higher diagnosis efficiency than designated component analysis (DCA).