《离合器的三维动画》计算机辅助教学软件的开发

《离合器的三维动画》计算机辅助教学软件的开发

徐红芹[1]2000年在《《离合器的三维动画》计算机辅助教学软件的开发》文中指出本文主题是Windows操作系统下《离合器三维动画》教学辅助CAI系统的开发,结合自己的开发经验和本软件的开发过程,作者详述了《离合器三维动画》教学软件的开发方法和过程,以及软件的功能和使用方法。 本软件主要是面向汽车、拖拉机的离合器结构和工作过程的微机教学,以三维动画的方式,形象、生动、逼真地再现离合器各组成零件的结构,离合器的拆卸与装配,离合器的模拟运动,以及结合过程中的滑磨功和膜片弹簧的变形等等。以使学生对离合器的结构和离合器的工作过程有一个深刻的理解。 本软件有良好的人机界面,它必定能大大提高教师的授课效率和学生的学习效果。

李艳华[2]2004年在《CAI三维动画方法与研究》文中研究指明计算机辅助教学作为一种新型的教学方式,受到了愈来愈多的重视,近年来得到飞速发展。该软件的设计正适应了这种形式,具有很好的应用前景。本论文主要是对计算机辅助教学的重要素材之一—三维动画进行了初步研究,对CAI三维动画的开发方法做了系统而详尽的研究,并成功地将CAI软件应用到了机械设计课程上,生动形象地解决了教学中的难点与重点。 第一章叙述和分析了CAI的发展和趋势,明确了对CAI进行设计和开发的重要意义与优越性,从而确定了计算机辅助教学在现代化教育中的地位。研究了CAI软件开发的现状及其存在的问题,探讨了CAI开发过程中涉及的教育学理论及教学模式,并根据这些理论与模式,结合机械设计课程的特点,阐述了与机械设计传统教学相比,计算机辅助教学应用在机械设计课程教学中的好处。 第二章阐述了计算机动画的原理,阐明了一个完整的计算机动画系统应包含五个基本模块,从而设定了三维动画的开发流程。介绍了几种常用的制作三维动画的工程软件,并在造型模块、动画模块及绘制模块三大模块方面对这些工程软件作了一番比较,阐明了这些工程软件的各自的特点。 第三章针对CAI软件设计中比较重要的一环,也是难以实现的一环一素材积累中的三维动画制作,提出了制作CAI三维动画的三种方法。用3DS MAX与Solidworks结合制作了机械设计课程中的带传动、链传动的三维动画;用编程语言开发了机械原理课程中的铰链四杆机构的动画仿真;阐述了编程语言与应用软件结合开发动画的原理,且用VB与AutoCAD结合开发球体沿正弦曲线运动的动画的例子来说明二者结合的一般方法。 第四章介绍了CAI软件的设计方法,且基于该软件的模块化设计思想,确定了教学内容呈现和软件系统程序两部分分开设计的思路。为将理论探讨上升到实践阶段,将CAI软件应用到机械设计课程上来。通过相应的进行机械设计教学内容的安排、组织和素材的设计,实现了机械设计计算机辅助教学的功能。 第五章对课题和论文工作进行了总结和展望,指出了CAI三维动画软件制作的缺点以及一些不足,对以后的工作进行了一些建议。

赵平[3]2008年在《基于网络的矿井提升机虚拟展示方法研究》文中提出随着Internet技术、图形技术和虚拟现实技术的迅速发展,计算机的应用正在进入一个崭新的阶段。网络虚拟现实技术已经是计算机领域最重要的技术之一,用户不仅要从外部去观察信息处理的结果,而且还想参与到信息处理的环境中去,从而取得身临其境的体验。这就要求所需的信息处理系统是建立在一个多维化的信息空间上,VR技术恰恰是支撑这个多维信息空间的关键技术。该技术对于缩短产品设计周期,降低产品寿命周期成本,提高产品质量有着显著的意义。本文围绕如何制作可以在网络上展示、控制的三维运动模型,研究了模型的生成、转化、优化,模型运动的添加,网络集成等问题,主要做了以下工作:论文首先研究了运动模型的构建方法。利用VRML可以构建展示模型,但是VRML编程建模对复杂模型来说比较困难,针对这种情况,本文中利用熟悉的CAD软件建立三维模型,最后转化为VRML格式。在该过程中,探讨了模型从PRO/E到3ds max的转化格式及各种参数的设置,并论述了从3ds max中导出VRML文件的关键技术,给出了制作流程。为了适用于网络传输,文中还对模型在各软件中的优化作了详细的论述,总结出了模型的几种优化方法和步骤。论文还研究了模型运动的添加,分为三种方法。首先可以采用JavaScript语言在Script节点中进行编程实现,这种方法只需将模型运动的速度、方向等信息写进Script节点即可,其特点是程序中节点较少,因而程序的逻辑关系比较简单;其次可以采用VRML语言的插补器节点来实现,这种方法适用于模型的各种匀速的运动,对于比较复杂的运动则需要设置较多的关键点,记录较多的关键位置坐标,因而不容易实现;最后还可以采用3d max动画和VRML插补器结合实现,该方法是一种类似于可视化的操作,适用于运动零件较多,运动方向容易混淆的模型。最后论文研究了产品模型的网络集成并搭建了提升机械展示平台。基于网络的产品展示是本课题的最终目的,在该实现过程中用到了服务器、数据库等技术,并用ASP技术将数据库和Web页连接起来,最后将VRML文件添加到HTML文件中,使浏览者可以通过网站异地搜索各种提升机械,并可以进行产品异地操作和产品参数查询。

吴文均[4]2017年在《机械设计基础教学辅助系统的设计与实现》文中研究说明在当今及为开放的学习背景下,软件技术、虚拟技术等不断发展以及在教育领域中的应用,虚拟学习环境受到大量学习者的青睐。本文结合当前中职类学生的学习特征以及个性特征,以激发学生学习积极性、帮助学生探索机械基础课程的学习方法为宗旨,基于SolidWorks、3DMAX、Flash等众多软件技术开发机械基础一体化教学、虚拟学习课程。传统教学中依靠教师的口头讲述来向学生传授各种概念、知识的基本原理以及课程学习的基本方法,这都很抽象,不满足当下中职类学生的学习特征以及个性特征。而使用一些软件技术创作教学辅助系统,教师和学生一起在辅助教学平台上共同观察、讨论一些关键性问题,让学生自己“置身其中”进行详细观察,大大提高学生的抽象思维能力和自学能力。同时可以建立各种虚拟实验室,可以为教学工作者提供丰富的三维动态模型等教学资源,也可以根据需要随时生成各种“虚拟”设备。当教学大纲、教学内容不断发生改变时,教学辅助系统内容可以不断更新,使实践训练能够及时跟上课程改革的发展。本设计以机械各课程内容为基础,根据机械基础课程特征,应用SolidWorks、3DMAX、Flash、等众多软件技术制作三维动画教学素材,最终对所有知识以及教学素材参照机械基础(第三版)框架、结合自身多年的教学经验进行集成,并在此基础上应用VRP(虚拟与现实技术)构建虚拟教学环境,形成辅助教学系统。本文研究的理论成果:笔者对机械基础劳动版(第三版)教材作出了全面的分析和教学素材创作,并结合一体化教学理念,从科学性、交互性角度出发开发三维虚拟学习环境,并对技术进行集成,希望为同行提供形象、生动的教学参考。本文研究的现实成果:本文研究的机械基础虚拟化课程在所在单位以及其他兄弟学校已大量推广应用,并受到广大师生的一致好评。本设计范围广、制作成套、操作简单,应用平台要求低,便于手机互联网学习。研究及应用的结果表明,机械基础虚拟化课程为中职学样的课程改革提供了一点建议,贯彻了一体化教学的理念,为中职学校其他课程的开发提供了参考。同时为学生提供了更加形象生动直观的学习环境,激发了学生的学习积极性,培养了学生自主学习的习惯,弥补了学校硬件、软件的不足。

简林莎[5]2003年在《汽车新结构多媒体课件开发方法的研究》文中研究说明汽车新结构课的传统教学方法是课堂讲授与实验教学[实物指导]相结合。汽车新结构中的一些部件或者不易拆卸、或者不能拆卸。这就为学习这些新结构,掌握它的工作原理,进而正确地维修带来很大的困难。在学习和掌握这些内容时,学习者只能通过对平面原理图的抽象想象进行学习,这样使得学习者很难透彻了解其工作原理及系统结构。 计算机技术和多媒体技术的发展,为优化汽车新结构的教学和培训提供了有利的条件。利用计算机多媒体技术建立以三维动画为主体的多媒体课件是解决汽车新结构教学和培训难题的有效方法。 本文在认知学习理论和建构主义学习观的指导下,完成了汽车新结构多媒体课件中的自动变速器多媒体学习系统、汽油喷射多媒体学习系统和汽车电子点火系多媒体学习系统的开发研制工作。 在汽车新结构多媒体课件的开发过程中,总结出一套行之有效的创作方法,其中包括各种媒体素材的制作。创作了大量的三维动画使汽车新结构中的机械装置的运动轨迹、运动特点、相互关系按照脚本设计要求的速度、观看角度呈现出来,使一些难于理解、难于观察的运动现象,尤其是高速和微观运动,反复向学习者展示。 在多媒体素材制作完成后,使用Authorware将这些素材编程到一起,并在素材之间加入了用户可控制的互动关系,用超级链路设计了交互式文件。学习目录和学习方式的设计可实现对相关章节的编辑播放。在重点学习选项中,通过热区选择交互方式,使用户加深学习的印象。解决了顺序学习方式中两级以上菜单的设计问题。解决打包后的程序完全脱离Authorware环境并正常运行的问题,其中包括:调用AVI外部文件、正确使用库中各种格式图像、产生特殊屏幕过渡效果、部分FLC文件与显示效果冲突等问题;通过技术手段解决了声音素材的压缩问题。采用色盘最优化处理和组合方式解决了动画播放中的闪光问题。 为了评价和反馈学习者掌握知识的程度,在《汽车电子点火系多媒体学习系统》中,应用Delphi程序设计语言开发了《电子点火多媒体习题测试系统》,有效地解决了应用Authorware软件编辑的电子点火多媒体学习系统与应用Delphi语言开发的习题测试系统之间的连接问题。 针对动画制作过程中,图像文件存储量过大的问题,利用小波变换进行了图像的压缩处理。 用所构造的小波变换把图像分解后,能比较好地恢复出原始图像,从单帧图像的实验说明压缩比可达50:1,进一步提高了压缩效率。

李哲[6]2008年在《建筑领域低空信息采集技术基础性研究》文中研究指明信息采集是建筑领域中一项重要的科研内容,建筑测绘、区域现状调查、环境数据采样等都属于信息采集范畴,所以建筑领域中,建筑史、建筑设计、城市规划、景观环境、建筑物理等专业都有对应的常见信息采集任务。在本论文中,“低空信息采集平台(技术)”是指利用无人航空器作为信息收集设备的载具,由地面人员控制,在空间中进行快速移动以覆盖广域范围并大量收集、存储、传回目标信息的作业平台和相关技术。因为无人航空器体积小、机动灵活,适于近地面、高精度作业,为了和传统的载人遥感、宇航遥感等技术相区别,所以称作“低空平台”。以无人航空器应用技术、建筑领域近距离信息采集技术为基础的建筑领域低空综合信息采集平台和传统的载人飞行作业平台相比具有廉价、安全、使用便捷、高效的优点;和建筑领域长期采用的人工作业相比人员劳动强度更低、速度更快,尤其是大大提高了信息采集的空间自由度,不仅不受到地面人员、交通条件的限制,也没有大型载人平台高度的限制,可以从零至数千米的不同距离、高度、角度上对建筑目标进行各种类型的信息采集作业,完成原来无法想象的高难度作业项目。本文总结天津大学建筑学院此课题近几年的研发经历、试验结果,对平台建设过程进行总结,分析其中产生的主要问题,介绍融合的新技术、得到的主要成果,以期抛砖引玉,将这一新兴的跨学科研究方向继续推进深入。本文分为基础技术准备、试验作业总结、各类型成果分析、高级应用分析以及普及应用展望这几个章节,首先简介飞行器作业原理,从设备选型、购置、人员技术培训几个方面分析如何建立基本作业平台,对关键部件的性能参数配合重点描述;其后通过大量实例列举和对实验结果的详细分析,总结通用的作业方法、技术要点,并针对建筑领域的常见作业条件和任务要求分析对作业平台进行改进和升级、添加辅助作业设备。在完成所有的技术准备后,本文分类介绍平台能够采集的信息和内业信息处理的流程、软硬件系统,以及在每一个应用领域的用途。最后,本文将无人空中信息采集平台与传统载人遥感系统、卫星遥感系统以及新兴的地面测绘仪器进行对比分析,对于该平台在建筑领域以及遗产保护、文物考古、农林环境等相关领域的应用前景、发展方向进行了分析、展望。

姬常君[7]2010年在《基于VRML虚拟的自动变速器拆装的研究》文中研究说明随着虚拟现实技术的不断发展,网上远程教育培训更加人性化,它拓展了原有的教学部分,由原先的观看转为学生自行体验教学部分的实操环节,培养了学生实际动手能力、创新思维能力和问题解决能力。自动变速器的虚拟装配过程,让培训人员更加形象化地掌握自动变速器的结构原理,熟知自动变速器主要装置的检测调整,缩短了学习人员的学习周期,降低了学习成本,减少了设备损耗。本文首先指出虚拟现实技术研究的背景和意义,阐述了虚拟现实技术国内外研究现状及存在的问题,其次介绍了VRML的工作特性及应用领域,给出了应用VRML与Java技术相结合实现虚拟拆装的整个过程。本研究在以下方面做了详细的研究:虚拟系统开发前的需求分析、社会效益、功能描述。应用VRML技术,结合AUTOCAD三维建模、3DMAX渲染和格式转换等功能,实现自动变速器主要部件的3D建模设计。研究了VRML与Java实现复杂交互的方法,与数据库连接实现误差检测。在动画效果实现中遇到的碰撞检测,引用前人的观点做了一些思考。

张振[8]2008年在《基于ADAMS的Zero-Max型无级变速器的仿真分析及优化设计》文中指出机械无级变速器(CVT)是适合现今生产工艺流程机械化、自动化发展以及改善机械工作性能的一种通用传动装置,具有恒功率、高效率、可靠性高等优点,因而在机械领域应用日益广泛。采用虚拟样机技术进行CVT产品的研发,可以加快CVT产品的研发速度,降低研发成本,优化产品性能。对于提升CVT技术水平,推广普及应用具有重要意义。本文以Zero-Max型无级变速器为研究对象,在分析研究其构造、传动原理及传动特性的基础上,对Zero-Max型无级变速器虚拟样机的实现方法及技术进行了初步研究。首先,利用三维设计软件—Pro/ENGINEER,构建了变速器零部件实体模型,并利用该软件的装配功能,实现了变速器的虚拟装配和干涉分析。其次,通过Pro/ENG- INEER和ADAMS的接口软件—Mechanism/Pro,将装配模型建立为机械系统模型并导入ADAMS中。在ADAMS/View下建立虚拟样机模型,对模型进行动力学仿真分析。最后,利用ADAMS/View的优化分析功能,以输出连杆的加速度为目标函数,将各构件的长度参数作为设计变量,对机构进行优化设计。结果表明,本文研究的Zero-Max型无级变速器虚拟样机的实现方法正确、可行。通过本文的研究,不仅为无级变速器的理论研究进行了有益探索,也为Zero-Max型无级变速器的优化设计提供指导。在研究过程中,笔者提出了自己的见解:1、接触力使用时可以把它看作是力与约束的结合体。2、单向超越离合器的运动规律比较复杂,跟理论研究有点差别,有待利用先进方法和技术进行进一步研究。

罗志伟[9]2005年在《产品多学科协同设计中图形协同及语义协商的研究》文中认为本文主要对产品多学科协同设计系统中的图形协同和语义协商等问题进行了研究,以帮助异地分布的多学科设计人员有效地进行交流、协调及合作,促进产品创新,缩短产品开发周期,改进产品质量,降低产品成本。本文基于网络三层结构和图形的Web显示技术,实现图形的协同浏览及模型控制,再结合中间件、Pro/E二次开发等技术实现了模型的协同修改和学科间的协同服务。在语义协商部分,提出了一种协商策略,采用协商理论中的回报函数模拟参与者的行为,然后应用博弈论的分析方法对协商数据进行处理,进而得到推荐方案来指导协商过程。基于XML标准设计开发了学科间的通信与协商语言,采用Apache的XML解析器Xerces中的DOM(Document Object Model)技术结合Java编程实现消息编辑器。为了解决交流中的语义失配问题,我们提出学科共享本体的概念,并采用了OWL(Web Ontology Language)标准设计开发了共享本体(Ontology)。根据以上技术和研究方法,本文实现了Web环境下图形的控制、协同浏览、协同修改和协同服务,对协商过程进行了系统分析,对协商协议与协商策略进行编码,并嵌入到网络后端程序中形成了网络协商模块。以离合器及其零部件为例对系统的各项功能进行了测试。本文的研究工作对学科知识资源的共享、协同设计工作的顺利进行等方面具有较大的理论和现实意义。

李秀萍[10]2012年在《双离合器式自动变速系统应用层软件开发》文中进行了进一步梳理双离合器式自动变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT)作为一种从平行轴式手动变速器发展而来的新型自动变速器,不仅具有手动变速器价格便宜、结构简单紧凑、传动效率高、扭矩适应范围广的优点,还可以实现换挡动力不中断,具有良好的换挡品质及燃油经济性,因此受到了各国汽车行业的重视。但国内对DCT的研究才刚刚起步,基础薄弱,许多关键技术仍然无法掌握。本文在实验室已有研究的基础上,基于V模式开发流程,对DCT换挡规律和换挡过程离合器的控制进行应用层软件开发。应用层软件作为电控系统的核心,其性能直接影响车辆的动力性、经济性和舒适性。本文以六速双离合器式自动变速器为研究对象,主要研究内容包括:1.根据DCT物理结构,基于SimMechanics平台建立了DCT机理模型,主要包括发动机、双离合器、齿轮机构以及车辆模型;2.对DCT换挡工作原理进行分析并研究换挡过程中离合器的工作状态,根据发动机性能,制定了两参数最佳动力性换挡规律和换挡过程离合器的控制策略;3.给出在Simulink/Stateflow环境下换挡规律和控制策略的具体实现形式,并介绍了在MATLAB中RTW自动代码生成以及硬件在环仿真的过程。

参考文献:

[1]. 《离合器的三维动画》计算机辅助教学软件的开发[D]. 徐红芹. 中国农业大学. 2000

[2]. CAI三维动画方法与研究[D]. 李艳华. 武汉理工大学. 2004

[3]. 基于网络的矿井提升机虚拟展示方法研究[D]. 赵平. 太原理工大学. 2008

[4]. 机械设计基础教学辅助系统的设计与实现[D]. 吴文均. 电子科技大学. 2017

[5]. 汽车新结构多媒体课件开发方法的研究[D]. 简林莎. 长安大学. 2003

[6]. 建筑领域低空信息采集技术基础性研究[D]. 李哲. 天津大学. 2008

[7]. 基于VRML虚拟的自动变速器拆装的研究[D]. 姬常君. 中山大学. 2010

[8]. 基于ADAMS的Zero-Max型无级变速器的仿真分析及优化设计[D]. 张振. 苏州大学. 2008

[9]. 产品多学科协同设计中图形协同及语义协商的研究[D]. 罗志伟. 福州大学. 2005

[10]. 双离合器式自动变速系统应用层软件开发[D]. 李秀萍. 合肥工业大学. 2012

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