摘 要

Abstract V

第1章 绪论 1

1.1课题研究目的及意义 1

1.2虚拟现实与教学培训 1

1.2.1虚拟漫游 1

1.2.2虚拟训练 2

1.2.3虚拟装配 2

1.2.4虚拟维修 2

1.3虚拟现实的关键技术 3

1.4 论文的主要工作与结构安排 3

第2章 建模技术方案 5

2.1建模的条件 5

2.1.1硬件资源 5

2.1.2软件平台 5

2.2柴油机拆解测量流程 5

2.2.1柴油机整机拆解 5

2.2.2柴油机零部件测量 6

2.33ds Max软件建模方式 6

2.3.1放样建模 6

2.3.2网格建模 7

2.3.3克隆建模 7

2.3.4布尔建模 7

2.3.5 依附建模 7

2.3.6 NURBS曲面建模 7

2.3.7旋转、车削建模 8

第3章 柴油机部件建模 9

3.1气缸套的建模 9

3.1.1气缸套外壁的建模 9

3.1.2气缸套端口的建模 9

3.2活塞的建模 10

3.2.1气环的建模 10

3.2.2油环的建模 11

3.3.3卡环的建模 11

3.3.4活塞销的建模 11

3.3.5活塞体的建模 12

3.3连杆的建模 14

3.3.1连杆小头的建模 14

3.3.2连杆体的建模 15

3.3.3连杆端盖的建模 16

3.3.4连杆轴瓦的建模 16

3.3.5连杆垫片的建模 17

3.3.6螺栓螺母的建模 17

第4章 柴油机建模的拓展 19

4.1柴油机部件模型的拆装动画演示 19

4.2对柴油机虚拟拆装方向的延伸 21

4.2.1柴油机虚拟拆装的意义 21

4.2.2虚拟拆装系统的功能要素 21

4.2.3虚拟拆装系统简要设计思路 22

第5章 总结与展望 23

5.1 总结 23

5.2 展望 23

致 谢 25

参考文献 26

摘 要

柴油机因其诸多优良特性被广泛应用于船舶动力装置，相关专业人才的培养工作对于该领域有着举足轻重的地位，为了解决其培训教学过程中在成本、安全、人数等方面所产生的问题，虚拟现实作为一种新兴的实用技术进入了培训人员的视野，通过虚拟现实手段进行辅助教学能够完善地解决此类问题。

课题着眼于柴油机虚拟辅助教学的基础环节——柴油机部件三维建模，在有限的课题周期内，实地测量获取了典型船舶动力机型6250型柴油机的气缸套、活塞、连杆及其相关配件的全部外形、定位、总体尺寸，基于3ds Max2012软件平台建立了它们的基础3D模型。

基于所建立的柴油机部件3D模型，本文做了两个层次的拓展：其一，通过3ds Max2012软件平台完成了模型中各组件的拆装过程动画，演示了各组件在拆装过程中的拆装顺序；其二，简要提出了一种虚拟拆装系统的设计思路，以建立的3D模型为素材，构建一个适用于柴油机虚拟拆装的通用平台。

本文依据柴油机部件外形尺寸数据，准确建立了柴油机主要部件的三维模型，该模型可用于拆装动画演示以及虚拟拆装系统的构建，对于虚拟教学培训具有重要意义。

关键词：虚拟现实；教学培训；柴油机建模；虚拟拆装

Abstract

Diesel engine due to its many excellent properties is widely used in ship engine，and the cultivation of professional talents in the field has a pivotal position. In order to solve the contradiction of cost、safety and population，As a new practical technology, virtual reality has entered people's field of vision, using virtual reality technology to assist teaching can solve the contradiction.

This study focus on the basis of the diesel engine virtual assist teaching which is diesel engine parts of three-dimensional modeling, In the limited period of study, We obtain the typical marine power model 6250 diesel engine cylinder liner, piston, connecting rod and its related accessories all shape, positioning, the overall size through the field measurement. Based on the 3ds Max 2012 software, a foundation 3D model has been established.

Based on the three-dimensional model of diesel engine components, this paper made two levels of development：One is that this study made the component model of the disassembly and assembly animation through 3ds Max 2012 software platform; the other is that this paper presented a design proposal of virtual disassembly and assembly system briefly. The 3D model is used as the material, and a universal platform for the virtual assembly and disassembly of the diesel engine is established.

This paper according to the diesel engine parts dimension data to establish an accurate the 3D model of the main parts of diesel engine, the model can be for disassembly and assembly animation and construction of the virtual assembly system, for virtual teaching and training has important significance.

Keywords： virtual reality; teaching and training; diesel engine modeling; virtual assembly and disassembly

第1章 绪论

1.1课题研究目的及意义

柴油机的动力性能优越，同时在能源成本控制方面具有良好的效益，被广泛用作当代船舶的动力推进设备，完善落实柴油机设计、制造、维修环节的工作，是保证柴油机高效稳定运转的先决因素，因此相应的专业人才培养也就显得尤为重要，柴油机拆装在柴油机相关的培训教学中是必不可少的学习过程。然而目前许多院校及培训机构都面临着这样的难题：