一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及仿真系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種設(shè)備設(shè)計(jì)用的仿真系統(tǒng)。
[0002]【【背景技術(shù)】】
設(shè)備設(shè)計(jì)是針對(duì)以工業(yè)手段生產(chǎn)的產(chǎn)品所進(jìn)行的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，使之與使用的人之間取得最佳匹配的創(chuàng)造性活動(dòng)。傳統(tǒng)的設(shè)備設(shè)計(jì)采用實(shí)物完成設(shè)計(jì)過程，無法規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中的缺陷。同時(shí)外形造型設(shè)計(jì)多采用塑料制作外形模型，需要通過多次評(píng)測和修改，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，增加了研發(fā)周期和研發(fā)投入。且傳統(tǒng)的設(shè)備設(shè)計(jì)難以解決運(yùn)動(dòng)構(gòu)件工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)范圍設(shè)計(jì)，增加了設(shè)計(jì)難度。
[0003]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種能規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、減少模型制作、加快設(shè)計(jì)速度的設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，包括硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，所述的軟件系統(tǒng)包括虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器和將三維文件轉(zhuǎn)換為可在互聯(lián)網(wǎng)IE中瀏覽的VRP-1E，所述的硬件設(shè)備包括立體顯示系統(tǒng)和交互裝置，交互裝置由數(shù)據(jù)傳感手套、圖形處理系統(tǒng)和音響系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)傳感手套是基于CCD傳感器的數(shù)據(jù)傳感手套，由機(jī)械選光部件、光纖和CCD攝像頭構(gòu)成，所述的機(jī)械選光部件固定在手的各個(gè)關(guān)節(jié)處，利用機(jī)械選光部件完成對(duì)手指關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角的識(shí)別和測量，通過獲取手部動(dòng)作信息并通過光纖傳遞至CCD攝像頭前，由CCD攝像頭直接采集和讀取數(shù)字圖像信息，交給軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理。
[0005]機(jī)械選光部件的主體是兩個(gè)直徑相同的同軸的轉(zhuǎn)輪，并分別有兩個(gè)短臂，可固定在關(guān)節(jié)兩側(cè)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)放置一個(gè)發(fā)光LED，另一轉(zhuǎn)輪的對(duì)應(yīng)部分有弧形排列的多個(gè)通光孔，每個(gè)通光孔與一束光纖的一端f禹合。
[0006]所有關(guān)節(jié)處的各條光纖束集中起來，光纖束的另一端在攝像頭前有規(guī)律的排列，分別對(duì)應(yīng)攝像頭視野的不同區(qū)域，實(shí)現(xiàn)光纖束與攝像頭的耦合。
[0007]立體顯示系統(tǒng)由專業(yè)工程投影機(jī)、立體投影屏幕、投影支架、偏振鏡片和立體眼鏡組成。
[0008]立體投影屏幕為立體融合高增益金屬幕，增益3.0，規(guī)格為4.5米X2.4米，偏振特性高于95%。
[0009]投影支架有1.5毫米厚的鋼板雙層固定，具有4自由度微調(diào)能力。
[0010]偏振鏡片為聚乙烯醇膜，膠合在二片平板光學(xué)玻璃之間，偏振率>98.8%，透光率<48% ο
[0011]本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，提供了一種能規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、減少模型制作、加快設(shè)計(jì)速度的設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過數(shù)據(jù)手套等設(shè)備來操縱虛擬場景中的對(duì)象，數(shù)據(jù)手套中裝有許多光纖傳感器，能夠感知手指關(guān)節(jié)的彎曲狀態(tài)，觀察者通過手指的活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)與虛擬場景交互作用數(shù)據(jù)手套是一種多模式的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件，通過軟件編程，可進(jìn)行虛擬場景中物體的抓取，移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場景漫游的工具。也可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的立體展示，以其簡單易懂和靈活性變革了沉浸式交互體驗(yàn)，系統(tǒng)能夠?qū)⑽矬w智能化的漂浮在用戶眼前，推動(dòng)數(shù)字體驗(yàn)更接近現(xiàn)實(shí)。還可以用于新產(chǎn)品的評(píng)估審核，超大屏幕現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可供多人同時(shí)參與，對(duì)新產(chǎn)品報(bào)告及設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)論證，避免設(shè)計(jì)差錯(cuò)，提升設(shè)計(jì)水平。虛擬設(shè)計(jì)還可以幫助設(shè)計(jì)師在計(jì)算機(jī)上方便的修改，展示不同的設(shè)計(jì)方案，大大節(jié)約設(shè)計(jì)研發(fā)的成本，加快研發(fā)速度。還可以通過交互裝置實(shí)現(xiàn)虛擬場景與用戶之間的交互功能，可以使用戶深入到產(chǎn)品內(nèi)部仔細(xì)觀察其構(gòu)造。在虛擬環(huán)境下，操作人員使用交互裝置像在真實(shí)環(huán)境中一樣對(duì)產(chǎn)品的零部件進(jìn)行各類裝配操作，模擬產(chǎn)品的裝配過程，并幫助生成審評(píng)報(bào)告，視頻錄像。同時(shí)系統(tǒng)帶有互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布功能，實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)容與HTML的完美整合。
[0012]【【具體實(shí)施方式】】
下列實(shí)施例是對(duì)發(fā)明的進(jìn)一步解釋和補(bǔ)充，對(duì)本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。
[0013]實(shí)施例1
本實(shí)施例采用的技術(shù)方案是一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，包括硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，所述的軟件系統(tǒng)包括虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器和將三維文件轉(zhuǎn)換為可在互聯(lián)網(wǎng)IE中瀏覽的VRP-1E，所述的硬件設(shè)備包括立體顯示系統(tǒng)和交互裝置，所述的交互裝置由數(shù)據(jù)傳感手套、圖形處理系統(tǒng)和音響系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)傳感手套是基于CCD傳感器的數(shù)據(jù)傳感手套，由機(jī)械選光部件、光纖和CCD攝像頭構(gòu)成，所述的機(jī)械選光部件固定在手的各個(gè)關(guān)節(jié)處，利用機(jī)械選光部件完成對(duì)手指關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角的識(shí)別和測量，通過獲取手部動(dòng)作信息并通過光纖傳遞至CCD攝像頭前，由CCD攝像頭直接采集和讀取數(shù)字圖像信息，交給軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理。機(jī)械選光部件的主體是兩個(gè)直徑相同的同軸的轉(zhuǎn)輪，并分別有兩個(gè)短臂，可固定在關(guān)節(jié)兩側(cè)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)放置一個(gè)發(fā)光LED，另一轉(zhuǎn)輪的對(duì)應(yīng)部分有弧形排列的多個(gè)通光孔，每個(gè)通光孔與一束光纖的一端耦合。所有關(guān)節(jié)處的各條光纖束集中起來，光纖束的另一端在攝像頭前有規(guī)律的排列，分別對(duì)應(yīng)攝像頭視野的不同區(qū)域，實(shí)現(xiàn)光纖束與攝像頭的耦合。本實(shí)施例中，戴上數(shù)據(jù)傳感手套并彎曲時(shí)，會(huì)帶動(dòng)機(jī)械選光部件上的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使LED發(fā)出的光進(jìn)入不同的通光孔，再經(jīng)過通光孔處的光纖傳至(XD攝像頭。(XD攝像頭獲取到信息序列之后標(biāo)定和識(shí)別手指關(guān)節(jié)的彎曲角度、并將其視頻傳入到處理系統(tǒng)，處理系統(tǒng)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理從而獲取手部的動(dòng)作信息。所述的立體顯示系統(tǒng)由專業(yè)工程投影機(jī)、立體投影屏幕、投影支架、偏振鏡片和立體眼鏡組成。立體投影屏幕為立體融合高增益金屬幕，增益3.0，規(guī)格為4.5米X 2.4米，偏振特性高于95%。投影支架有1.5毫米厚的鋼板雙層固定，具有4自由度微調(diào)能力。偏振鏡片為聚乙烯醇膜，膠合在二片平板光學(xué)玻璃之間，偏振率>98.8%，透光率〈48%。本實(shí)施例可以把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化成一個(gè)可交互的三維環(huán)境，不僅使體現(xiàn)能夠感到景物或模型十分逼真地存在，而且能對(duì)體現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)和操作做出實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的響應(yīng)。本實(shí)施例的仿真系統(tǒng)使得產(chǎn)品設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)入評(píng)審階段后，無需進(jìn)行傳統(tǒng)的手板制作、樣機(jī)制作，便能直觀地形成虛擬實(shí)體，更能方便地修改設(shè)計(jì)缺陷。它能有效地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模的質(zhì)量與速度，有助于降低產(chǎn)品開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
[0014]盡管通過以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了揭示，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，在不偏離本發(fā)明構(gòu)思的條件下，對(duì)以上各構(gòu)件所做的變形、替換等均將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，包括硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，所述的軟件系統(tǒng)包括虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器和將三維文件轉(zhuǎn)換為可在互聯(lián)網(wǎng)IE中瀏覽的VRP-1E，所述的硬件設(shè)備包括處理系統(tǒng)、立體顯示系統(tǒng)和交互裝置，其特征在于:所述的交互裝置由數(shù)據(jù)傳感手套、圖形處理系統(tǒng)和音響系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)傳感手套是基于CCD傳感器的數(shù)據(jù)傳感手套，由機(jī)械選光部件、光纖和CCD攝像頭構(gòu)成，所述的機(jī)械選光部件固定在手的各個(gè)關(guān)節(jié)處，利用機(jī)械選光部件完成對(duì)手指關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角的識(shí)別和測量，通過獲取手部動(dòng)作信息并通過光纖傳遞至CCD攝像頭前，由CCD攝像頭直接采集和讀取數(shù)字圖像信息，交給軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理。2.如權(quán)利要求1所述的一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的機(jī)械選光部件的主體是兩個(gè)直徑相同的同軸的轉(zhuǎn)輪，并分別有兩個(gè)短臂，可固定在關(guān)節(jié)兩側(cè)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)放置一個(gè)發(fā)光LED，另一轉(zhuǎn)輪的對(duì)應(yīng)部分有弧形排列的多個(gè)通光孔，每個(gè)通光孔與一束光纖的一端f禹合。3.如權(quán)利要求2所述的一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，其特征在于:所有關(guān)節(jié)處的各條光纖束集中起來，光纖束的另一端在攝像頭前有規(guī)律的排列，分別對(duì)應(yīng)攝像頭視野的不同區(qū)域，實(shí)現(xiàn)光纖束與攝像頭的耦合。4.如權(quán)利要求1所述的一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的立體顯示系統(tǒng)由專業(yè)工程投影機(jī)、立體投影屏幕、投影支架、偏振鏡片和立體眼鏡組成。5.如權(quán)利要求4所述的一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的立體投影屏幕為立體融合高增益金屬幕，增益3.0，規(guī)格為4.5米X 2.4米，偏振特性高于95%。6.如權(quán)利要求4所述的一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的投影支架有1.5毫米厚的鋼板雙層固定，具有4自由度微調(diào)能力。7.如權(quán)利要求4所述的一種設(shè)備設(shè)計(jì)用仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的偏振鏡片為聚乙烯醇膜，膠合在二片平板光學(xué)玻璃之間，偏振率>98.8%，透光率〈48%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種設(shè)備設(shè)計(jì)用的仿真系統(tǒng)。包括硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng),所述的軟件系統(tǒng)包括虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器和將三維文件轉(zhuǎn)換為可在互聯(lián)網(wǎng)IE中瀏覽的VRP-IE，所述的硬件設(shè)備包括處理系統(tǒng)、立體顯示系統(tǒng)和交互裝置。本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于可以幫助實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和發(fā)布、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的評(píng)估和審核。幫助設(shè)計(jì)師及時(shí)方便的對(duì)設(shè)計(jì)方案修改，節(jié)約研發(fā)成本和加快研發(fā)速度。實(shí)現(xiàn)虛擬場景與用戶之間的交互，深入到產(chǎn)品內(nèi)部去仔細(xì)觀察其構(gòu)造，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的虛擬裝配、產(chǎn)品的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布等功能，最大程度減少企業(yè)在設(shè)備設(shè)計(jì)過程中的資源浪費(fèi)和研發(fā)周期。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN105279298
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410358909
【發(fā)明人】陳海燕
【申請(qǐng)人】陳海燕
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年7月27日