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2011-09-02 10:25 來源:??????? 責編:??
- 摘要:
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可以為學校節約資金投入。利用虛擬實訓車間的訓練作為實際訓練的重要補充,可以使學生獲得不計成本、不計次數、不限時間的理論學習和操作訓練,可以大量地減少紙張、油墨、機器磨損等消耗,降低了實訓的成本。
可避免真實實訓或操作所帶來的各種危險。由于印刷機具有較高的復雜性和精密性,學生在實際訓練和操作時,會不可避免地由于誤操作產生一定的人身傷害和機器損壞。而學生在虛擬實訓環境中,可以放心地去做各種實訓,操作的安全性高,可將人身傷害和機器損壞降到最低。
虛擬現實技術在印刷教學中的應用方案
1.建立仿真模型。首先對印刷車間、印刷機械(外部結構)等進行建模。使用3dsmax、Maya、MultigenCreator等三維制作軟件,其中3dsmax、Maya建模功能強大,對對象的細節描述非常生動,適合于對象的精細建模,但是其建模數據量非常大;MultigenCreator是專門為復雜的虛擬場景實時漫游設計的建模工具,與Vega為一個公司開發的三維建模軟件,能直接導入Vega進行編輯,它有良好的用戶交互界面,建模速度快,而且它建立的模型較小,不會影響虛擬環境的實時性,但是在精細建模方面卻不能和上面提到的軟件相提并論。
其次,對印刷機械內部主要傳動機構進行建模。使用Pro/E、Solidworks等機械三維制作軟件制作齒輪、凸輪、杠桿等機械零件,并對它們進行裝配。
2.創建虛擬印刷車間場景。使用VegaPrime、EONStudio等視景仿真軟件導入模型,建立虛擬印刷車間。
3.建立與虛擬印刷車間的互動。內容包括印刷車間的漫游、印刷機內部零件的展示及拆解、印刷機部分機構傳動過程的動態演示及相關視頻和動畫的鏈接、通過虛擬操作面板實現印刷機的虛擬基礎操作。
設備外觀、結構的展示,可使用EON進行動作的編輯和驅動;用VegaPrime驅動可以實現更復雜的交互操作機器的虛擬操作仿真;應使用VC等編程軟件進行虛擬操作面板的邏輯控制。
4.系統集成。系統集成就是將上述做好的模型、場景按照教學軟件所需的形式將其有機地整合在一起,使之成為一個完整的、規范的教學軟件。系統集成可以使用目前常用的軟件開發平臺如VB、VC++等。由于上述虛擬現實驅動軟件如EON、VegaPrime等均以ActiveX控件方式提供了可用于常用軟件開發平臺的運行插件,因此,系統集成變得十分方便。編寫程序時,只需考慮軟件功能的安排,注意程序間的兼容性即可。
當今印刷專業的教學不應再只是單純地依靠書本、教師授課的形式。我們應該借助虛擬現實技術這一先進的平臺開發出適合教學實際的印刷機械的虛擬仿真教學系統來彌補傳統教學方式的不足,以此希望能夠改善目前一些印刷專業學校教學面臨的尷尬困境,使其教學水平得到質的飛躍,為印刷業人才的培養作出貢獻。
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可避免真實實訓或操作所帶來的各種危險。由于印刷機具有較高的復雜性和精密性,學生在實際訓練和操作時,會不可避免地由于誤操作產生一定的人身傷害和機器損壞。而學生在虛擬實訓環境中,可以放心地去做各種實訓,操作的安全性高,可將人身傷害和機器損壞降到最低。
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1.建立仿真模型。首先對印刷車間、印刷機械(外部結構)等進行建模。使用3dsmax、Maya、MultigenCreator等三維制作軟件,其中3dsmax、Maya建模功能強大,對對象的細節描述非常生動,適合于對象的精細建模,但是其建模數據量非常大;MultigenCreator是專門為復雜的虛擬場景實時漫游設計的建模工具,與Vega為一個公司開發的三維建模軟件,能直接導入Vega進行編輯,它有良好的用戶交互界面,建模速度快,而且它建立的模型較小,不會影響虛擬環境的實時性,但是在精細建模方面卻不能和上面提到的軟件相提并論。
其次,對印刷機械內部主要傳動機構進行建模。使用Pro/E、Solidworks等機械三維制作軟件制作齒輪、凸輪、杠桿等機械零件,并對它們進行裝配。
2.創建虛擬印刷車間場景。使用VegaPrime、EONStudio等視景仿真軟件導入模型,建立虛擬印刷車間。
3.建立與虛擬印刷車間的互動。內容包括印刷車間的漫游、印刷機內部零件的展示及拆解、印刷機部分機構傳動過程的動態演示及相關視頻和動畫的鏈接、通過虛擬操作面板實現印刷機的虛擬基礎操作。
設備外觀、結構的展示,可使用EON進行動作的編輯和驅動;用VegaPrime驅動可以實現更復雜的交互操作機器的虛擬操作仿真;應使用VC等編程軟件進行虛擬操作面板的邏輯控制。
4.系統集成。系統集成就是將上述做好的模型、場景按照教學軟件所需的形式將其有機地整合在一起,使之成為一個完整的、規范的教學軟件。系統集成可以使用目前常用的軟件開發平臺如VB、VC++等。由于上述虛擬現實驅動軟件如EON、VegaPrime等均以ActiveX控件方式提供了可用于常用軟件開發平臺的運行插件,因此,系統集成變得十分方便。編寫程序時,只需考慮軟件功能的安排,注意程序間的兼容性即可。
當今印刷專業的教學不應再只是單純地依靠書本、教師授課的形式。我們應該借助虛擬現實技術這一先進的平臺開發出適合教學實際的印刷機械的虛擬仿真教學系統來彌補傳統教學方式的不足,以此希望能夠改善目前一些印刷專業學校教學面臨的尷尬困境,使其教學水平得到質的飛躍,為印刷業人才的培養作出貢獻。
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