基于VRML的虚拟拆装训练系统的实现

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(天津理工大学 海运学院,天津 300191)

实物拆装训练多采取集中训练的方式，对时间、场地、设备等资源有较多的要求。在航海专业技术仿真培训中，目前国内外广泛应用的有航海模拟器，轮机模拟器，而对拆装仿真训练系统的研究和应用比较少[1]。针对这一情况，考虑结合VRML和Java建立虚拟拆装训练系统模拟实物拆装。

1 系统的组成

针对船机拆装训练要求，设计虚拟拆装培训系统的主要内容包括船舶产品的结构展示、运动模拟、拆装训练和拆装测试。结构展示的功能是多角度显示产品的各个部件，使学员能够了解船舶机械各部分的组成和在系统中所处的位置，掌握船舶产品的结构。产品运动模拟的功能是使学员能清楚地观看到机械内部的工作情况。在拆装训练中，在拆装信息的引导下，学员利用鼠标，键盘与场景中的零部件交互，学习拆装，熟悉拆装序列，拆装方法。在拆装测试中，学员能够检验自己的学习结果，避免实物拆装产生误操作，同时也为教师提供了考核的依据。

2 系统的实现

2.1 建立虚拟装配体模型

在虚拟拆装培训系统中，采用VRML语言构建虚拟环境，可供采用的三维模型工具有Pro/E，3dMax，Autocat等。Pro/E是非常适用的三维建模工具，如果具有详细的图纸，能够建立精确的三维模型。而一般情况，很难得到产品的详细图纸，作为培训软件，对于零部件的配合要求不是非常严格，在没有确切的零部件图纸的情况下，部分零部件可以采用3dmax作为主要的建模工具。……