網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè) 基于Unity3D的《切水果》設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

《網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè) 基于Unity3D的《切水果》設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè) 基于Unity3D的《切水果》設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、基于unity 3D 的切水果虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)摘 要：在模型構(gòu)建理論的基礎(chǔ)上, 提出了利用三維 Max 和 UG 兩種不同的建模軟件建立模型的解決方案, 使不同的模型滿足不同的需求。采用三維最大值對(duì)外觀要求高、運(yùn)動(dòng)操作要求低的模型進(jìn)行了建模, 采用 ug 對(duì)父子運(yùn)動(dòng)功能要求較高的模型進(jìn)行了建模, 充分有效地滿足了用戶視覺(jué)的需要。交互式操作。基于運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)理論和 Unity 3D 開(kāi)發(fā)平臺(tái), 在實(shí)際工作中實(shí)現(xiàn)了水果切削的單機(jī)三機(jī)協(xié)同運(yùn)動(dòng)仿真, 為環(huán)保奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。水果切割面的虛擬現(xiàn)實(shí)漫游體驗(yàn)和虛擬操作。基于整個(gè)漫游路徑的設(shè)計(jì)和設(shè)置理論, 實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵機(jī)器和區(qū)域的引入和漫游。關(guān)鍵詞：

2、Unity3D，虛擬現(xiàn)實(shí)，場(chǎng)景漫游目 錄第一章 緒 論21.1 引言21.2 研究背景、目的與意義31.2.1 研究背景31.2.2 研究目的41.2.3 研究意義41.3 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)51.3.1 國(guó)外虛擬現(xiàn)實(shí)研究動(dòng)態(tài)51.3.2 國(guó)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)研究動(dòng)態(tài)61.3.3 目前研究存在問(wèn)題及不足8第二章 綜采工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)92.1 引言92.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)92.3 用戶需求與用戶心理分析102.3.1 用戶需求分析102.3.2 用戶心理分析102.4 開(kāi)發(fā)平臺(tái)及環(huán)境的選擇112.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)132.5.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程圖132.5.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)132.5.3 系統(tǒng)功

3、能結(jié)構(gòu)14第三章 結(jié)論15致 謝16參考文獻(xiàn)17第一章 緒 論1.1 引言在此背景下, 虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 等虛擬技術(shù)將發(fā)揮決定性作用1。虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 技術(shù)集成了各種學(xué)科和技術(shù)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心, 結(jié)合實(shí)際情況, 生成了高度模擬的仿真環(huán)境。用戶可以通過(guò)使用某些設(shè)備與模擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互, 從而完成真實(shí)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)響應(yīng), 并使用戶在現(xiàn)實(shí)世界中感受和體驗(yàn)。它被認(rèn)為是21世紀(jì)最具潛力的發(fā)展學(xué)科, 是代表現(xiàn)實(shí)世界的一種方式, 也是仿真技術(shù)發(fā)展的重要方向。Unity 3D 是 unity Technologies 開(kāi)發(fā)的多平臺(tái)集成游戲開(kāi)發(fā)工具。它使技術(shù)人員能夠輕松

4、實(shí)現(xiàn)交互式內(nèi)容, 如三維視頻游戲開(kāi)發(fā)、建筑可視化演示和實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫(huà)播放。它的編輯器可以在 Windows 和 Mac OS 下運(yùn)行, 游戲可以發(fā)布到 Windows、Mac、I Phone、Web GL (HTML5)、Windows Phone 和 Android 平臺(tái)。同時(shí), Unity web 播放器插件也可用于發(fā)布支持 Mac 和 Windows 的網(wǎng)絡(luò)游戲, 這是一個(gè)完全集成的專業(yè)游戲引擎。基于虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)、三維虛擬模型制作技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù), 對(duì)綜采工作面設(shè)備進(jìn)行建模設(shè)計(jì), 并進(jìn)行三維可視化。采用 Unity 3D 建立了操作與仿真平臺(tái), 實(shí)現(xiàn)了綜采工作面的全景過(guò)程

5、和動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)仿真, 展示了綜采工作面各設(shè)備的外觀和特點(diǎn)。生動(dòng)生動(dòng)的方式。實(shí)際運(yùn)行環(huán)境 (包括三臺(tái)綜采機(jī)、巷道、支架、煤墻和煤粒、設(shè)備列車等) 可以實(shí)現(xiàn)礦工的虛擬作業(yè), 為礦工提供了一種新的、高效的、安全的、經(jīng)濟(jì)的、新的、新的、新的、高效的、經(jīng)濟(jì)的、新的、高效的、新的、高效的、高效的、新的、高效的、可實(shí)現(xiàn)的。低碳節(jié)能技術(shù)、培訓(xùn)教學(xué)手段為煤礦企業(yè)、高校、科研院所等單位的設(shè)計(jì)和使用3-5。全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用仍處于探索階段。綜采工作面的全景虛擬現(xiàn)實(shí)只是虛擬現(xiàn)實(shí)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的一個(gè)方面。仍有許多未開(kāi)發(fā)的內(nèi)容有待進(jìn)一步研究6, 7。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)如果能應(yīng)用于整個(gè)煤礦的生產(chǎn), 必將使煤礦開(kāi)

6、采、技術(shù)培訓(xùn)、安全培訓(xùn)、事故模擬等方面達(dá)到一個(gè)新的高度, 具有積極而深遠(yuǎn)的意義這對(duì)礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)代化的影響, 也將是我國(guó)工業(yè)信息化和煤礦數(shù)字化發(fā)展的必然趨勢(shì)。1.2 研究背景、目的與意義1.2.1 研究背景在這種情況下, 迫切需要找到新的解決方案, 改進(jìn)適應(yīng)過(guò)程, 改善職業(yè)健康, 確保在安全可控的環(huán)境中進(jìn)行崗前培訓(xùn)和實(shí)踐的機(jī)會(huì), 以加強(qiáng)和提高安全性認(rèn)識(shí)和工人自身的專業(yè)和技術(shù)水平, 并從根本上減少和避免傷亡8。綜采工作面主要由采煤機(jī)、柔性刮板輸送機(jī)和自行式液壓支架組成。它是煤礦開(kāi)采過(guò)程中最重要的部分。在工業(yè)4.0 帶來(lái)的機(jī)遇的推動(dòng)下, 如何利用無(wú)縫數(shù)據(jù)集成和轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化挖掘已成為一

7、個(gè)非常緊迫的課題。在此背景下, 虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將發(fā)揮決定性作用1, 9。 工程背景煤是我國(guó)能源經(jīng)濟(jì)的主體。煤礦安全生產(chǎn)關(guān)系到整個(gè)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家能源安全, 關(guān)系到無(wú)數(shù)礦工的生命財(cái)產(chǎn)安全10。數(shù)據(jù)研究表明, 事故率是礦業(yè)安全生產(chǎn)過(guò)程中最高的。地下生活環(huán)境惡劣, 工作條件惡劣, 訓(xùn)練機(jī)制落后, 安全管理問(wèn)題突出。近年來(lái), 國(guó)家穩(wěn)步加大政策力度, 鼓勵(lì)和支持企業(yè)建立安全監(jiān)測(cè)和運(yùn)營(yíng)體系, 加強(qiáng)對(duì)礦工實(shí)際作業(yè)技能的培訓(xùn)和考核8-10。在此背景下, 必須牢固貫徹以人為本的理念, 努力提高安全意識(shí), 提高綜合素質(zhì)。 1.2.2 研究目的本文研究的綜采工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)是基于

8、先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和 Unity-3d 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)引擎平臺(tái)。它致力于模擬綜采工作面的真實(shí)工作狀態(tài), 監(jiān)測(cè)和控制其工作狀態(tài)和事故的發(fā)生, 解決當(dāng)前技術(shù)背景下存在的各種不足, 以解決當(dāng)前的問(wèn)題。礦工的安全。教育技術(shù)培訓(xùn)面臨的各種問(wèn)題, 使礦工在未來(lái)進(jìn)入礦山前, 能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所體現(xiàn)的綜采工作面上進(jìn)行操作和培訓(xùn), 了解作業(yè)情況和工作情況設(shè)備在實(shí)際地下生產(chǎn)中的原則, 為企業(yè)乃至高校提供了新的安全教育和技術(shù)培訓(xùn)模式。1.2.3 研究意義本課題的主要研究意義如下:虛擬現(xiàn)實(shí)操作更加生動(dòng), 訓(xùn)練效果較好。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)融合了各種信息的交互式、真實(shí)的仿真環(huán)境。它是一個(gè)仿真系統(tǒng), 可以在虛擬

9、世界中創(chuàng)建和體驗(yàn)三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景和特定行為。它可以使用戶浸入其中。在這種環(huán)境下, 就像在現(xiàn)實(shí)中一樣。虛擬環(huán)境中物體的運(yùn)動(dòng)完全基于現(xiàn)實(shí)世界中的物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律。理想的仿真環(huán)境可以達(dá)到真假之間無(wú)法理解的程度。作為主角, 用戶可以真正感受到他們存在于模擬環(huán)境中, 然后可以自然地在模擬環(huán)境中操作對(duì)象, 并從環(huán)境中獲得反饋。利用這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行安全教育和技術(shù)培訓(xùn), 可以改善目前培訓(xùn)系統(tǒng)的單一手段、不明確的表達(dá)和沉悶的條件, 使礦工能夠真正體驗(yàn)和操作他們需要了解、熟悉自己的設(shè)備提前與地下環(huán)境, 降低地下事故發(fā)生的概率。為提高培訓(xùn)的安全系數(shù), 傳統(tǒng)的煤礦安全培訓(xùn)方法單一而無(wú)效。他們中的大多數(shù)人依靠閱讀書(shū)面材料, 這些材

10、料單調(diào)乏味。雖然有些視頻材料可以相對(duì)直觀地解釋一些操作方法和避免事故的方法, 但這些視頻材料并不能真正使礦工充分了解每臺(tái)機(jī)器和設(shè)備的工作原理和操作過(guò)程。更別提動(dòng)手操作了在當(dāng)前形勢(shì)下, 礦工們沒(méi)有對(duì)地下環(huán)境和設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面、系統(tǒng)的培訓(xùn), 然后趕往地下作業(yè), 事故發(fā)生的概率要高得多。然而, 利用綜采工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng), 礦工可以體驗(yàn)地下礦山的實(shí)際工作環(huán)境, 達(dá)到生動(dòng)逼真的體驗(yàn)效果, 避免了前往的巨大危險(xiǎn)。地下實(shí)際工作在早期階段提高技術(shù)熟練程度和安全培訓(xùn)意識(shí), 提高整體培訓(xùn)的安全系數(shù)。降低企業(yè)培訓(xùn)成本, 為綜采工作面開(kāi)發(fā)一套成熟的全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng), 可以在早期投入一定的人力和物力,

11、但開(kāi)發(fā)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于邀請(qǐng)專家進(jìn)行講座培訓(xùn), 或?yàn)榈V工經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)建立實(shí)際比例的培訓(xùn)礦山, 一旦系統(tǒng)建成, 只需進(jìn)行。后來(lái)的維護(hù)和更新只需要一些技術(shù)人員和資金來(lái)購(gòu)買計(jì)算機(jī)設(shè)備, 這大大降低了企業(yè)的培訓(xùn)成本。1.3 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)虛擬現(xiàn)實(shí)是在20世紀(jì)90年代提出的。一旦提出來(lái), 就引起了全世界的廣泛關(guān)注。近年來(lái), 由于相關(guān)研究部門對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展高度重視, 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在被不同行業(yè)提升到了一個(gè)新的高度的同時(shí)。現(xiàn)在世界各國(guó)特別是一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)其進(jìn)行了廣泛、徹底、深入的研究, 完成了一些階段和突破的新進(jìn)展, 取得了一些可觀的新成就。1.3.1 國(guó)外虛擬現(xiàn)實(shí)研究動(dòng)態(tài)v r 技術(shù)的研究受到了世界上許多國(guó)家的高度

12、重視, 特別是美國(guó)、歐洲、加拿大和日本。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在世界范圍內(nèi)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步, 其研究主要集中在感知、用戶界面、后臺(tái)軟件和硬件上11-22。作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)祥地, 美國(guó)的技術(shù)水平在一定程度上代表了這一技術(shù)的國(guó)際發(fā)展水平11, 12。他們利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航空、衛(wèi)星和空間站上構(gòu)建了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng)。他們還成功地建立了 VR 教育系統(tǒng)13, 可以在全國(guó)范圍內(nèi)使用, 并建立了一個(gè)虛擬訓(xùn)練系統(tǒng), 可以模擬軍事領(lǐng)域使用的各種戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和作戰(zhàn)形式14。此外, 美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué) (UNC) 的計(jì)算機(jī)系是最早也是最著名的 VR 研究大學(xué)機(jī)構(gòu)。在顯示技術(shù)方面, 他們利用 VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)了一個(gè)

13、名為 Pixel 飛機(jī)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以幫助用戶在復(fù)雜的情景視覺(jué)環(huán)境中建立實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示, 并可以進(jìn)行處理, 實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)。真正的技術(shù)和其他技術(shù)的組合一次只能完成一個(gè)任務(wù)的組合和效率, 這使得顯示技術(shù)產(chǎn)生更顯著的效果15。在歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家, 英國(guó)在行業(yè)中處于領(lǐng)先地位, 其 VR 技術(shù)的發(fā)展和研究主要應(yīng)用于分布式并行處理和輔助設(shè)備設(shè)計(jì)。Al鋒ason 是英國(guó)南部桌面 v r 研究的先驅(qū), 他關(guān)注的不是佩戴設(shè)備, 而是良好的互動(dòng)體驗(yàn)和視覺(jué)效果。許多學(xué)術(shù)界和業(yè)界的用戶, 如公司基于 PC486 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的桌面系統(tǒng), 雖然 VR 是非沉浸式的, 即它不使用頭盔安裝的顯示器, 但與沉浸式系統(tǒng)相比, 視覺(jué)

14、效果和動(dòng)態(tài)差質(zhì)量, 該系統(tǒng)可以提供高質(zhì)量的圖像和實(shí)時(shí)交互16, 17, 具有更大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí), 華盛頓大學(xué)華盛頓技術(shù)中心的人機(jī)界面技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在新概念的研究中發(fā)揮著主導(dǎo)作用, 也在體驗(yàn)、感知、識(shí)別和運(yùn)營(yíng)。在動(dòng)態(tài)控制能力的研究中, 將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入教育、設(shè)計(jì)、娛樂(lè)和制造等領(lǐng)域。波音公司的 V22 運(yùn)輸機(jī)在投入實(shí)際生產(chǎn)之前在實(shí)驗(yàn)室制造虛擬機(jī)18, 19。此外, 伊利諾伊州立大學(xué)還開(kāi)發(fā)了一個(gè)分布式 VR 系統(tǒng), 以支持車輛設(shè)計(jì)方面的遠(yuǎn)程協(xié)作, 從而使不同的國(guó)家和地區(qū)能夠使用。在車輛設(shè)計(jì)過(guò)程中, 工程師可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)作, 共享虛擬環(huán)境, 在生產(chǎn)系統(tǒng)中采用虛擬樣機(jī), 在生產(chǎn)前對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行

15、估計(jì)和測(cè)試, 大大提高產(chǎn)品質(zhì)量,成功地減少了方案圖形的設(shè)計(jì)方案, 大大縮短了新產(chǎn)品上市時(shí)間20-22。加拿大對(duì)礦山安全生產(chǎn)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了深入研究。MARARCO 公司建立的虛擬房地產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室 (VRL) 基于真實(shí)數(shù)據(jù)模擬采礦生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié), 包括可行性分析、設(shè)計(jì)、施工、竣工和采礦過(guò)程。它可以為礦山工程師和工程項(xiàng)目研究專家提供一個(gè)真實(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境, 實(shí)現(xiàn)礦山的安全數(shù)字化。選擇19。此外, 日本也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研發(fā)的主要國(guó)家之一。在工業(yè)設(shè)計(jì)、大型虛擬現(xiàn)實(shí)知識(shí)庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)游戲等多個(gè)領(lǐng)域做了大量工作, 取得了良好的效果15-18。 1.3.2 國(guó)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)研究動(dòng)態(tài)VR 技術(shù)在我國(guó)的引進(jìn)相對(duì)

16、較晚, 中外差距較大。然而, VR 技術(shù)的巨大應(yīng)用前景也引起了相關(guān)部門的關(guān)注。虛擬現(xiàn)實(shí)確實(shí)有廣泛的應(yīng)用。通過(guò)各種研究和分析, 可以看出, 國(guó)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)研究在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用主要是基于 CAD 軟件的虛擬系統(tǒng)研究 + 各種虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。以下是利用不同平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的總結(jié): 2009年, 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)構(gòu)建了一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)框架和人機(jī)交互平臺(tái), 用于基于以下平臺(tái)的綜采支持。虛擬現(xiàn)實(shí)軟件虛擬工具 4.0, 并詳細(xì)分析了各組件結(jié)構(gòu)的功能和實(shí)現(xiàn)方法。此外, 還分析了系統(tǒng)的通信原理, 通過(guò)編寫(xiě)腳本模塊解決了虛擬平臺(tái)與 PLC 控制箱之間的通信問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與虛擬面板和實(shí)體按鈕之間的交互23。2011年, 寧芳

17、等人開(kāi)發(fā)了一套基于 Maya 和 Virtools 軟件的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng), 用學(xué)和分析, 取得了良好的教學(xué)效果。這也減輕了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的難度和較高的成本視覺(jué)效果是逼真和互動(dòng)的。它突破了從底層開(kāi)發(fā)虛擬發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)周期、高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的局限性。其次, 在虛擬工具軟件的基礎(chǔ)上, 北京礦業(yè)冶金研究所提出了一種開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)的采礦漫游系統(tǒng)的方法。利用 3Dd Max 建模軟件建立了復(fù)雜多變模型, 并利用紋理映射創(chuàng)建了一個(gè)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行挖掘。用戶可以自由漫步在礦區(qū), 這樣, 安全教育和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為礦山員工25。2012年, 北京航天測(cè)試技術(shù)研究所的劉洋和張兵利用 Pro/engineer 軟件建立了液壓支

18、撐系統(tǒng)的實(shí)體模型, 并通過(guò) 3D max 建立了系統(tǒng)場(chǎng)景、測(cè)繪和渲染。最后, 他們引入了用于交互設(shè)計(jì)的虛擬工具平臺(tái), 并提出了從機(jī)械 CAD 軟件到虛擬工具開(kāi)發(fā)平臺(tái)的模型導(dǎo)入和轉(zhuǎn)換的技術(shù)操作26。2016年, 解放軍后勤學(xué)院使用 Revit、草圖 up 和 3D max 軟件構(gòu)建了武器洞的三維模型?；诼沃械幕緢D形變換和實(shí)時(shí)位置顯示技術(shù), 發(fā)布了洞室工程維護(hù)與管理的虛擬培訓(xùn)系統(tǒng), 解決了洞室缺乏直覺(jué)和實(shí)用性的問(wèn)題。工程教學(xué)與培訓(xùn), 并實(shí)現(xiàn)了其功能。演示、虛擬漫游、虛擬建設(shè)、虛擬培訓(xùn)和評(píng)估等預(yù)設(shè)功能, 有效地提高了教學(xué)效果27。此外, 他們還使用虛擬工具平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬漫游系統(tǒng)的營(yíng)地規(guī)劃的

19、單位28。(2) 基于2013年的 OGRE 虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái), 江西科技大學(xué)基于插件設(shè)計(jì)理念和 OGRE 引擎, 設(shè)計(jì)了一個(gè)虛擬場(chǎng)景瀏覽框架, 包括渲染端和控制端。操作信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)上, 計(jì)算機(jī)作用于虛擬環(huán)境。通過(guò)實(shí)時(shí)渲染處理結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建, 可以實(shí)現(xiàn)人與虛擬環(huán)境的準(zhǔn)確、快速交互29。2015年, 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)根據(jù)數(shù)字礦山和 OGRE 發(fā)動(dòng)機(jī)的原理, 建立了湖南省紫江煤礦三維可視化虛擬環(huán)境平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了煤礦在地面和礦井下工作狀態(tài)的真實(shí)有效反映。在此基礎(chǔ)上, 收集到的安全生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)信息進(jìn)行了收集和分析, 以解難和施工管理過(guò)程中收集的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,理提供了有效的技術(shù)支持。2016年, 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)通過(guò) O

20、GRE 虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)平臺(tái)自主開(kāi)發(fā)了爆破三維可視化系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)的二維和可視化設(shè)計(jì)。爆破聯(lián)動(dòng)顯示、爆破孔布置和拉拔, 預(yù)測(cè)爆破效果, 簡(jiǎn)化了爆破設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作, 降低了勞動(dòng)強(qiáng)度, 提高了爆破設(shè)計(jì)和采礦的精度。數(shù)字化的程度31?；?014年的 unity 3D 虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái), 山東科技大學(xué)引入了 Unity 3D 與 3D max 相結(jié)合的方法, 實(shí)現(xiàn)了船舶液壓系統(tǒng)的三維虛擬顯示, 解決了使用中存在的問(wèn)題。半部分, 以實(shí)現(xiàn)之前的系統(tǒng)。在用三維最大值建模的過(guò)程中, 采用了輕量級(jí)建模方法, 使模型更加具體, 然后采用 Java 腳本對(duì)模型進(jìn)行了編譯。該腳本設(shè)計(jì)了基本動(dòng)作, 更直觀、更生動(dòng)地顯示了船

21、舶的液壓系統(tǒng)。1.3.3 目前研究存在問(wèn)題及不足通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)在國(guó)內(nèi)外一般領(lǐng)域和煤礦領(lǐng)域應(yīng)用的研究, 可以發(fā)現(xiàn), 盡管高校和各界學(xué)者積極探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù), 取得了一些成績(jī)結(jié)果表明, 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理解和應(yīng)用仍處于概念或初步應(yīng)用階段。大多數(shù)的研究和使用不涉及更深入的技術(shù)研究。主要問(wèn)題總結(jié)如下:如何模擬虛擬現(xiàn)實(shí)中目標(biāo)對(duì)象的真實(shí)運(yùn)動(dòng), 是開(kāi)發(fā)人員和硬件制造商面臨的一大問(wèn)題。對(duì)于一些具有精確運(yùn)動(dòng)的嚴(yán)肅虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的開(kāi)發(fā), 許多設(shè)計(jì)師根據(jù)自己的想象或經(jīng)驗(yàn)積累來(lái)模擬目標(biāo)的實(shí)際運(yùn)動(dòng), 但這仍然不是完全正確的。第二章 切水果工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 引言由于切果面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)是一個(gè)非常

22、復(fù)雜的系統(tǒng), 在開(kāi)發(fā)該系統(tǒng)之前, 首先要明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。然后, 通過(guò)對(duì)用戶需求和用戶心理的研究, 對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體闡述。在對(duì)現(xiàn)有綜采工作面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè)和體驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)。對(duì)單體和系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了討論和分析, 最后確定了綜采工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)該系統(tǒng)以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ), 結(jié)合了綜采工作面各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作特點(diǎn)。提出了滿足虛擬漫游要求的綜采工作面場(chǎng)地設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)可為煤礦開(kāi)采、技術(shù)培訓(xùn)、安全培訓(xùn)、事故模擬等提供技術(shù)支持和理論支持。根據(jù)系統(tǒng)需求分析, 綜采工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下: 建立綜采工作面全景漫游的虛擬環(huán)

23、境, 實(shí)現(xiàn)逼真的設(shè)備狀態(tài)、場(chǎng)景效果、照明和繪圖處理, 使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的沉浸感和現(xiàn)實(shí)性。根據(jù)綜采工作面成套設(shè)備的實(shí)際布局和尺寸, 根據(jù)不同的需要, 利用 UG 和 3D Max 建立準(zhǔn)確的模型漫游仿真要求, 并進(jìn)行映射渲染。建立了綜采工作面虛擬場(chǎng)景, 并將其引入 Unity 3D 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具, 實(shí)現(xiàn)了礦工的漫游功能。實(shí)現(xiàn)了綜采工作面三臺(tái)綜采機(jī) (包括采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架) 等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)動(dòng)仿真, 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了單機(jī)的協(xié)同運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)。建立真正的環(huán)境粒子系統(tǒng)。主要是煤炭墜落和運(yùn)輸?shù)挠绊?。?shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)計(jì)。它包括場(chǎng)景漫游的特點(diǎn)、設(shè)備信息點(diǎn)的提示、設(shè)備的介紹、采煤機(jī)的虛擬操作

24、以及采煤機(jī)控制接口的完整 UI 交互設(shè)計(jì)。為了提高漫游體驗(yàn)的完整性, 在整個(gè)系統(tǒng)的漫游過(guò)程中增加了環(huán)境聲音、設(shè)備引入聲音和操作聲音。2.3 用戶需求與用戶心理分析用戶體驗(yàn)涵蓋了用戶與產(chǎn)品交互的所有方面, 包括用戶感知、產(chǎn)品理解、目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)品及其使用環(huán)境的適應(yīng)性。為了完成一個(gè)完整的漫游體驗(yàn)系統(tǒng), 首要任務(wù)是分析和研究用戶的需求和心理, 充分了解用戶的需求, 然后實(shí)現(xiàn)用戶的想法、感受、期望, 從而使用戶體驗(yàn)更豐富。滿意和完整。2.3.1 用戶需求分析在確定系統(tǒng)開(kāi)發(fā)目標(biāo)的基礎(chǔ)上, 采用問(wèn)卷調(diào)查的方法, 獲取并分析了用戶的需求, 最后形成了用戶需求分析報(bào)告。隨函附上調(diào)查表?？偨Y(jié)用戶群體的需求, 主要

25、需要如下: 漫游體驗(yàn)需要系統(tǒng)的主要用戶群定位由于缺乏地下工作經(jīng)驗(yàn), 地下設(shè)備的操作不是熟練的新礦工。他們對(duì)系統(tǒng)最重要的要求是滿足他們?cè)谔摂M環(huán)境中漫游和體驗(yàn)地下工作環(huán)境的需求。由于實(shí)現(xiàn)這一要求, 可以保證今后地下實(shí)際運(yùn)行的安全, 提高安全系數(shù)和生產(chǎn)效率。操作學(xué)習(xí)需要當(dāng)?shù)V工充分體驗(yàn)整個(gè)綜采工作面的漫游系統(tǒng)時(shí), 他們不再滿足于僅僅了解其工作和運(yùn)行情況, 而是希望在實(shí)際中進(jìn)一步操作機(jī)械設(shè)備工作面, 了解其工作原理和方法, 為下一步進(jìn)入地下實(shí)際運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。人機(jī)交互需要操作學(xué)習(xí), 其潛在需求是人機(jī)交互的需求。要很好地模擬用戶的機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行, 就必須實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)操作體驗(yàn)。設(shè)備上的許多操作按鈕和操

26、作顯示將是在 UI 界面中測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的完整性和體驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。真正的沉浸式系統(tǒng)需要這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)的漫游系統(tǒng), 所以漫游過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)應(yīng)該非常突出。在問(wèn)卷調(diào)查中, 發(fā)現(xiàn)目標(biāo)用戶想要體驗(yàn)的是真正的地下工作條件, 以避免今后再次學(xué)習(xí)的麻煩。因此, 我們應(yīng)該反映虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感, 即增加視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官體驗(yàn)。2.3.2 用戶心理分析用戶心理是指用戶心目中存在的關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)該具備的概念和行為的知識(shí)。這些知識(shí)可能來(lái)自用戶使用類似產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn), 也可能來(lái)自于用戶對(duì)產(chǎn)品概念和行為的期望, 這些都是基于使用產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。(1) 建立良好的視覺(jué)規(guī)范和交互設(shè)計(jì)規(guī)范, 當(dāng)用戶體驗(yàn)產(chǎn)品時(shí), 其顏色、

27、大小和形狀都被感知到視覺(jué)體驗(yàn), 這受他人或以往體驗(yàn)的影響較小, 因此良好的設(shè)計(jì)必須牢牢把握用戶的心理學(xué)在經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)始。但不同的產(chǎn)品, 由于其娛樂(lè)或嚴(yán)肅性的差異, 設(shè)計(jì)規(guī)范也不同。此外, 不同的行業(yè)有不同的需求, 因此逐步形成符合自己企業(yè)的視覺(jué)和交互設(shè)計(jì)規(guī)范是非常重要的。(2) 在使用復(fù)雜產(chǎn)品的過(guò)程中, 建立基于 拋光法 的用戶心理模型, 用戶往往以自己的方式了解產(chǎn)品, 這可能與產(chǎn)品的實(shí)際工作原理完全不同。用戶可以通過(guò)自己的理解正確預(yù)測(cè)產(chǎn)品的使用效果, 這就是互動(dòng)設(shè)計(jì)中的 拋光法。因此, 我們可以建立用戶的心理模型, 對(duì)改進(jìn)產(chǎn)品使用方法和功能產(chǎn)生積極影響。(3) 以知識(shí)連續(xù)性和繼承為重點(diǎn)的產(chǎn)品的設(shè)

28、計(jì)和開(kāi)發(fā)是一個(gè)迭代和細(xì)化的過(guò)程。所有新產(chǎn)品都與以前的產(chǎn)品相關(guān), 但不完全相同。一個(gè)好的產(chǎn)品應(yīng)該在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新, 這不僅延續(xù)了用戶的操作習(xí)慣, 繼承了以前的操作行為, 還能使用戶獲得更好的使用體驗(yàn)。2.4 開(kāi)發(fā)平臺(tái)及環(huán)境的選擇虛擬系統(tǒng)的建立, 首先建立了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相關(guān)軟件下的實(shí)體模型和場(chǎng)景, 然后完成了映射和渲染處理, 然后進(jìn)一步導(dǎo)入了基于各種游戲引擎的軟件, 如用于運(yùn)動(dòng)仿真和人機(jī)交互設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。近年來(lái), 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展, 建立人機(jī)集成和多維信息交互的仿真模型和仿真環(huán)境成為可能。然而, 由于關(guān)鍵技術(shù)的局限性, 主流虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸暴露了許多棘手的問(wèn)題, 如粗糙的

29、畫(huà)面、速度慢、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、交互性差和可移植性差。因此, 利用游戲引擎技術(shù)研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真具有重要意義 31。目前, UG、probe、3D Max 和 Quest 是國(guó)內(nèi)流行的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。不同的軟件可以完成模型精度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接的不同。在本主題的設(shè)計(jì)過(guò)程中, UG 和 3D Max 主要用于相互設(shè)計(jì)?？紤]到 UG 主要適用于大型汽車、飛機(jī)等, 以構(gòu)建復(fù)雜的數(shù)字模型, 而 probe 則主要適用于中小企業(yè)快速構(gòu)建相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)字模型。根據(jù)礦山機(jī)械精度的需要, 大多數(shù)需要仿真功能的設(shè)備選擇 UG 建模。3D max 的性能在三維效果的表現(xiàn)上是突出的, 目前的使用比較成熟, 各種數(shù)據(jù)也比較多

30、, 所以在場(chǎng)景的建立、映射和渲染中選擇了3D 最大值。目前, 虛擬工具、OGRE 和 Unity 3D 是最受歡迎的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。由于不同的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)具有不同的特點(diǎn), 在虛擬現(xiàn)實(shí)建模的方向上也有不同的特點(diǎn)?，F(xiàn)在我們通過(guò)比較方法來(lái)考慮上面提到的開(kāi)發(fā)平臺(tái), 然后選擇合適的平臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng), 如表2-1 所示：表 2-1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)比本研究的目的主要是應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的全景建模和漫游方向。它需要簡(jiǎn)單和直觀的編輯。同時(shí), 我們希望該系統(tǒng)能夠與平臺(tái)分離, 進(jìn)而盡可能降低研發(fā)成本, 具有更好的用戶體驗(yàn)。它也是三維虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展最先進(jìn)的技術(shù), 是一個(gè)綜合性、綜合性的專業(yè)。行業(yè)游戲引擎是開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、

31、完成虛擬現(xiàn)實(shí)漫游的最佳選擇。因此, 選擇 Unity 3D 高級(jí)渲染引擎, 在綜采工作面開(kāi)發(fā)全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)。構(gòu)建漫游系統(tǒng)還有一個(gè)重要任務(wù), 那就是選擇開(kāi)發(fā)環(huán)境。經(jīng)過(guò)多次取證和研究, 以下是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)決定使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境: 操作系統(tǒng): Windows 8開(kāi)發(fā)語(yǔ)言: C#, JS 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境: Mono 開(kāi)發(fā)接口生產(chǎn)軟件: Photoshop CC 2017 建模軟件: 3D 最大值, UG10.0 (6) 引擎選擇: Unity-3d 5.5.4。2.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.5.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程圖 2-1 開(kāi)發(fā)流程示意圖2.5.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)全機(jī)械化切水果工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該系

32、統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成: 虛擬現(xiàn)實(shí)模型平臺(tái)的建立。首先, 完成了工作場(chǎng)景的布局設(shè)計(jì), 然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布局建立了設(shè)備模型。根據(jù)不同的需求, 采用 ug 和 3D Max 進(jìn)行設(shè)備建模。由于有些設(shè)備需要模擬, 并且組件之間的關(guān)系需要是父子關(guān)系, 因此使用 UG 進(jìn)行建模;有些設(shè)備只是靜止在場(chǎng)景中, 只需要實(shí)現(xiàn)一般的外觀, 所以 3D Max 用于建模。生成模型后, 所有文件都將導(dǎo)出到 FBX 格式, 并最終導(dǎo)入到 Unity-3d 中。建立設(shè)備運(yùn)動(dòng)仿真和礦工漫游。模型平臺(tái)建立后, 分別在 Unity-3d 中實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真。在此基礎(chǔ)上, 實(shí)現(xiàn)了三臺(tái)機(jī)器的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)仿真。2.

33、5.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)分析, 全機(jī)械化切水果工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2-3 所示。其三機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真包括完成采煤機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真、液壓支架運(yùn)動(dòng)仿真、刮板輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真等運(yùn)動(dòng)仿真和三機(jī)協(xié)同運(yùn)動(dòng)仿真;設(shè)備信息介紹, 完成綜采工作面各設(shè)備的主要類型和功能;環(huán)境效應(yīng), 實(shí)現(xiàn)整個(gè)環(huán)境的真實(shí)性, 增加用戶的沉浸感, 包括音效。粒子效應(yīng)和運(yùn)動(dòng)效應(yīng);礦工漫游是整個(gè)系統(tǒng)的用戶視角, 體驗(yàn)者可以在整個(gè)綜采工作面的可行區(qū)域漫游;采煤機(jī)的 UI 操作是用戶交互體驗(yàn)的一個(gè)重要例子, 可以為進(jìn)一步完成礦工系統(tǒng)培訓(xùn)奠定良好的基礎(chǔ)。圖 2-3 功能結(jié)構(gòu)圖功能目標(biāo)是基于 Unity 3D 引擎的高仿真系統(tǒng), 它可以對(duì)礦

34、工進(jìn)行培訓(xùn)、訓(xùn)練安全和模擬事故。通過(guò)功能結(jié)構(gòu), 我們可以分析主要完成的主要功能包括以下五個(gè)方面: (1) 采煤機(jī), 液壓支架, 刮板輸送機(jī)單模擬運(yùn)動(dòng)和三個(gè)協(xié)調(diào)模擬運(yùn)動(dòng): 通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析, 建立數(shù)學(xué)模型, 實(shí)現(xiàn)設(shè)備各部件的平移和旋轉(zhuǎn), 在煤礦工況下完成運(yùn)行運(yùn)行。(2) 設(shè)備的三維顯示和信息介紹: 建立設(shè)備的三維虛擬模型, 建立其中建立的關(guān)鍵設(shè)備的信息點(diǎn)提示。當(dāng)用戶來(lái)到關(guān)鍵機(jī)器設(shè)備的前面時(shí), 如果他們想了解設(shè)備的相關(guān)知識(shí), 點(diǎn)擊信息點(diǎn)提示按鈕, 就會(huì)介紹機(jī)器的主要類型和功能。(3) 礦工漫游: 用戶可以在綜采工作面可行的可行區(qū)域自由行走, 對(duì)整個(gè)綜采環(huán)境產(chǎn)生具體直觀的印象, 實(shí)現(xiàn)礦工對(duì)工作

35、面環(huán)境的全面了解。(4) 環(huán)境影響: 環(huán)境影響包括聲音效應(yīng)、粒子效應(yīng)和運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。這些特效的整體實(shí)現(xiàn), 可以增強(qiáng)整個(gè)環(huán)境的真實(shí)性, 讓用戶對(duì)其感覺(jué)更加真實(shí)。(5) 人機(jī)交互: 本系統(tǒng)的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的 UI 操作。通過(guò)操作, 用戶熟悉了采煤機(jī)的功能。以此為例, 為今后礦工的安全教育和技術(shù)培訓(xùn)提供了安全可靠的學(xué)習(xí)模式。通過(guò)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的功能, 相關(guān)人員可以了解綜采工作面的整體結(jié)構(gòu), 了解設(shè)備信息, 為用戶提供自由漫游的直觀感覺(jué)。它;建立綜采工作面的整體環(huán)境, 實(shí)現(xiàn)綜采設(shè)備的三維虛擬顯示和運(yùn)動(dòng)仿真;同時(shí), 基于相互作用理論, 對(duì)綜采設(shè)備進(jìn)行了分析。深入設(shè)計(jì)人機(jī)交互, 使用戶能夠全面、真實(shí)地

36、體驗(yàn)綜采工作面的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程, 為煤礦安全教育和技術(shù)培訓(xùn)提供安全、綠色、可靠的手段企業(yè)和其他單位。第三章 結(jié)論在實(shí)現(xiàn)工作面全景虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)之前, 首先確定了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo), 然后通過(guò)對(duì)用戶需求和心理的分析, 選擇了開(kāi)發(fā)平臺(tái)和環(huán)境,介紹了系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 詳細(xì)闡述了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié), 并在此基礎(chǔ)上確定了系統(tǒng)的功能, 進(jìn)而確定了全景的基本要求。實(shí)現(xiàn)了綜采工作面虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng), 為該系統(tǒng)的研發(fā)做了充分的準(zhǔn)備。本文收集了相關(guān)信息, 了解了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外一般領(lǐng)域和煤礦領(lǐng)域應(yīng)用的研究現(xiàn)狀, 并進(jìn)行了總結(jié)。通過(guò)分析, 找出了傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用中存在的問(wèn)題, 確定了

37、本課題的研究方向。通過(guò)確定系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境和確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo), 對(duì)漫游系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程、整個(gè)系統(tǒng)和功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。致 謝時(shí)光飛逝，終于到了論文定稿的這一刻。雖然文章顯得有些粗糙，但畢竟凝聚了自己的心血，在此謹(jǐn)向曾經(jīng)關(guān)心、幫助、支持和鼓勵(lì)我的老師、同事、同學(xué)、親人和朋友們致以最誠(chéng)摯的謝意和最衷心的祝福衷心感謝我的導(dǎo)師謝鐵兔。老師對(duì)我兩年來(lái)的學(xué)習(xí)、生活給予了悉心的關(guān)懷，在本論文的開(kāi)題、寫(xiě)作、修改、定稿方面更是給予了悉心指導(dǎo)和匠心點(diǎn)撥，論文凝結(jié)著導(dǎo)師的汗水和心血。在這兩年多的學(xué)習(xí)和生活過(guò)程中，我要向老師們表示衷心的感謝是他們給了我熱情的關(guān)懷、支持和幫助，使我得以順利完成學(xué)業(yè)。同時(shí)，衷心感謝我

38、的父母、家人以及和我一起學(xué)習(xí)的各位同學(xué)，是他們?cè)谖覍W(xué)習(xí)和論文寫(xiě)作過(guò)程中，給予我了莫大的支持和鼓勵(lì)。最后，再一次感謝所有關(guān)心和支持我的人們，我一定會(huì)用所學(xué)知識(shí)更好地做好本職工作來(lái)報(bào)答你們。參考文獻(xiàn)1 Mei Li，Jingzhu Chen，Wei Xiong，et alVRLane：a Desktop Virtual Safety ManagementProgram for Underground Coal MineCInstitute of Remote Sensing and GeographicInformation System，Peking University，Beijing，PRC

39、hina 100871，20090610：71432J：1-71432J：92 張俊文，肖劍儒虛擬綜采工作面實(shí)現(xiàn)手段的研究與探討J礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2005，(3)：70-723 范家瑋淺談 VR 技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)J電子世界，2017，(17)：644 朱安平虛擬現(xiàn)實(shí)及其應(yīng)用J計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，2016(11)，1755 王文田，關(guān)長(zhǎng)亮，劉啟超，等虛擬仿真技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用探討J中國(guó)礦山工程，2017，(5)：69-726 鄒湘軍，孫健，何漢武，鄭德濤，陳新虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的演變發(fā)展與展望系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2004(09)：1905-19097 HJBullinger，MRichter，KASe

40、idelVirtual assembly planningJHumanFactors and Ergonomics in Manufacturing，2000，(3)：331-3418 Antonino Gomes de Sa，Gabriel ZachmannVirtual reality as a tool for verification ofassembly and maintenance processesJComputers & graphics，1999，(3)：389-4039 王德永虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦井生產(chǎn)仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用研究D西安：西安電子科技大學(xué)，200710 Martin

41、S，Matrin RVirtual reality teaching and training systems in mining-Applicationsand operational experiencesJGlueckauf Mining Reporter，2004，(2)：39-4411 Hongmin Zhu，Dianliang Wu，Xiumin FanAssembly semantics modeling forassembling process planning in virtual environmentJAssembly Automation，2010，(3)：257-2

42、6712 Bo Chen，Harry H. ChengInterpretive Open GL for computer graphicsJComputers&graphics，2005，(3)：331-33913 Chryssolouris G，Dimitris M，Detal FA Virtual Reality based ExperimentationEnvironment for the Verification of Human related Factors in AssemblyJProcessesRobotics and Computer Integrated Manufac

43、turing，2000，3(26)：267-27614 Dewar R G，ID C，Richter J M，etalAssembly Planning in a VirtualEnvironmentCProceeding of Portland International Conference on Management andTechnology，Portland：199715 Om Prakash Yadav，Ganesh Thambidorai，Bimal Nepal，etalA Robust Framework forMulti-Response Surface Optimizati

44、on MethodologyJQuality and reliabilityengineering international，2014，(2)：301-31116 BULLINGER H J，RICHTER MVirtual assembly planningJHuman Factors andErgonomics In Manufacturing，2000，10(3)：331-34117 Gomes A，G Z AVirtual Reality as a Tool for Verification of Assembly and MaintenanceProcessesJComputer

45、and Graphics，1999(23)：389-40318 Pieter M.A DesmetMeasuring EmotionsDelft University of echnology，Department ofIndustrial Design20061-1319 Yuan X B，Yang S XVirtual Assembly with Biologically InspiredJIEEE Transactionson Systems，Man and Cybernetics Part C：Applications and Reviews，2003，33(2)：159-16720

46、Yuan X BAn Interactive App roach of Assembly PlanningJIEEE TransactiononSystem，Man and Cybernetics Part A：Systems and Humans，2002，32(4)：522-52621 Liverani L，Lmati G，Caligiana GA CAD-augmented Reality Integrated Environmentfor Assembly Sequence Check and Interactive ValidationJConcurrent Engineering：

47、Research and Application(S1063-293X)，2004，12(3)：66-7722 P. Foster，A. BurtonModeling Potential sight line improvements to Undergroundminingvehicles using virtual realityJMining Technology，2006，115(3)：85-9023 閆海峰，鞏明，唐大放，姬慶如基于 Virtools4.0 的綜采支護(hù)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)J礦山機(jī)械，2009(23)：14-1724 寧芳，范軍，蔡大林，王政基于 Maya 和 Virtoo

48、ls 的采礦虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)J實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011(6)：82-8525 楊棋基于 Virtools 的礦山開(kāi)采虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的研究J礦冶，2011(3)：92-9426 劉陽(yáng)，張兵，樊鳳彬基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品全景顯示系統(tǒng)開(kāi)發(fā)J科技資訊，2012，(35)：1-227 王文康，李勝波，王建國(guó)，王巍基于 Virtools 的洞庫(kù)工程維護(hù)管理虛擬訓(xùn)練系J后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，(1)：91-9628 王東華，李洪發(fā)基于 Virtools 的營(yíng)區(qū)規(guī)劃虛擬漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J電腦編程技巧與維護(hù)，2015，(23)：104-10529 羅會(huì)蘭，胡思文基于 OGRE 引擎的虛擬場(chǎng)景瀏覽J計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2013，(5)：1744-175130 朱煒鵬，張寧，李成建基于 Ogre 引擎的三維數(shù)字礦山管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J科技視界，2015，(9)：119-12031 陳龍，李慧嬌，王凱，王向上基于 OGRE 引擎的三維礦山爆破設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J測(cè)繪與空間地理信息，2016，(3)：170-172