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简论人机基于Virtools叉车模拟培训系统设计和实现小结

收藏本文 2024-04-16 点赞:6843 浏览:19622 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:近年来,随着经济的迅速进展,物流行业的崛起,叉车在物流系统中扮演着非常重要的角色。快速进展的托盘运输行业急需大量的叉车驾驶人员,目前国内叉车驾驶人员紧缺。在仅有的一些叉车培训机构中,传统叉车驾驶培训策略很难训练出大量职业化的驾驶员。国内还未出现有关叉车训练的模拟器,考虑到国内许多培训机构的经济实力,探讨设计一种在普通电脑上实现叉车模拟培训系统具有重大的社会和经济作用。本论文以传统叉车培训策略跟不上人才的需求和培训机构的实力角度出发,探讨在普通电脑上实现的基于VIRTOOLS的叉车模拟培训系统。首先,阐述了课题探讨的背景和国内外的相关探讨情况。提出系统总体设计案例和系统构成原理,提出了本课题需要解决的关键技术的不足。然后,规划整理出叉车模拟培训系统中涉及到的叉车结构、叉车培训内容、培训场地尺寸等数据。创建了三维虚拟的场景模型、叉车模型和货物模型。运用Instance实例建模、LOD模型简化、UVW贴图坐标、MIP纹理映射等算法优化场景。增强了系统视景制约历程的实时性,减轻了系统运转时系统硬件的处理负担,减少了对系统资源的消耗。论文引入PhysicCar(物理车)模块,模拟了真实的物理运动世界。论文对叉卸货物的人机交互技术进行探讨。还对叉车与环境的碰撞检测进行探讨。对操作错误进行判断并对数据的结果进行反馈,形成的指导性倡议,使培训计划实施的更完美。最后,论文探讨了模拟观察窗口、车辆后视镜、驾驶员转头视点等多个视景观察点,实现灯光、阴影、音响功能,尝试将系统制约接口和普通的游戏制约设备联结,较好地营造出沉浸式的驾驶效果。关键词:叉车论文模拟培训论文VIRTOOLS论文物理车论文人机交互论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-9

    第一章 绪论9-16

    1.1 论文探讨背景9-12

    1.1.1 叉车介绍9

    1.1.2 虚拟现实9-10

    1.1.3 实车培训与模拟器培训的优劣10-11

    1.1.4 叉车训练模拟器与汽车驾驶模拟器的区别11-12

    1.2 国内外相关探讨近况12-13

    1.2.1 国外探讨近况12-13

    1.2.2 国内探讨近况13

    1.3 论文探讨的关键技术13-14

    1.4 论文探讨的主要内容14-15

    1.5 论文的章节安排15-16

    第二章 系统浅析和设计16-24

    2.1 叉车模拟培训系统框架16-19

    2.1.1 系统开发流程16

    2.1.2 选择技术路线16-18

    2.1.3 系统工作原理18-19

    2.2 硬件平台19

    2.3 软件平台19-23

    2.3.1 模型构建工具19-20

    2.3.2 虚拟现实工具20-22

    2.3.3 图像处理工具22-23

    2.4 本章小结23-24

    第三章 叉车模拟培训场景生成24-47

    3.1 数据收集整理24-30

    3.1.1 叉车数据收集24-25

    3.1.2 叉车培训内容25-27

    3.1.3 叉车培训场地数据收集27-29

    3.1.4 纹理数据的收集与整理29-30

    3.2 模型建立的原则和方式30-33

    3.2.1 模型的面数设定30

    3.2.2 模型建立的软件版本30

    3.2.3 模型的建立方式30-32

    3.2.4 模型的后期处理32-33

    3.3 生成3DS MAX平台场景33-46

    3.3.1 三维虚拟环境的建立33-35

    3.3.2 三维虚拟叉车的建立35-39

    3.3.3 模型处理与优化39-46

    3.4 本章小结46-47

    第四章 叉车模拟培训系统的实现47-74

    4.1 基于VIRTOOLS的场景搭建47-48

    4.1.1 模型导入virtool47

    4.1.2 生成Virtools平台场景47

    4.1.3 Virtools物理世界的建构47-48

    4.2 叉车仿真运动的实现48-52

    4.2.1 模型驱动的脚本48-49

    4.2.2 物理车的参数组设置49-52

    4.3 叉卸交互的实现52-54

    4.3.1 货叉自身运动的实现53

    4.3.2 货叉叉卸货物的实现53-54

    4.3.3 货物接受信息的实现54

    4.4 叉车碰撞检测功能的实现54-55

    4.4.1 叉车与地面的碰撞检测54

    4.4.2 叉车与墙壁的碰撞检测54-55

    4.4.3 叉车与货物的碰撞检测55

    4.4.4 Grid网格碰撞检测55

    4.5 视景显示功能的实现55-59

    4.5.1 观察屏幕的实现56-57

    4.5.2 后视镜的是实现57

    4.5.3 简易导航地图的实现57

    4.5.4 模拟后转视点的实现57-59

    4.6 操作评价功能的实现59

    4.7 系统帮助功能的实现59-69

    4.7.1 文档帮助功能的实现59-60

    4.7.2 漫游帮助功能的实现60-63

    4.7.3 叉车展示功能的实现63-69

    4.8 灯光阴影的实现69-70

    4.9 音响系统功能的实现70

    4.10 系统进入功能的实现70-71

    4.10.1 系统界面创建71

    4.10.2 进入系统按钮功能的实现71

    4.11 系统发布71-72

    4.12 外接设备72-73

    4.13 本章小结73-74

    第五章 总结与展望74-76

    5.1 全文总结74-75

    5.2 探讨展望75-76

    致谢76-77

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