基于3DSMAX和Virtools的胎带机支承装置虚拟仿真技术研究

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亮显示函数 自变量等功能，可开发 出更多复杂功能的行为拈 ，弥补 内置行为拈的不足 。

2 总体设计随着虚拟现实技术 的不断改进和发展 ，对于模型的系统性 、精确性 、开发效率等方面也提出了更高的要求.采用该技术开发 的虚拟仿真系统具有真实性、交互性 、沉浸性和易实现等特点 ，在胎带机支承装置未生产出来之前 ，可 以给用户-个很直观和高度逼真的视觉体验，提高了用户对该产品的认识度。

此外 ，基于 3DS MAX和 Virtools技术开发的胎带机支承装置虚拟仿真可 以使设计人员根据操作过程中发现的问题 ，及时地对该装置进行优化设计，缩短开发周期 ，同时为指导施工和科学技术研究提供先进 、快捷 的手段 ，这就是本设计要达到的目标。

利用 Solidworks建立胎带机 的支 承装置模型 ，然后导人 3DS MAX环境 中，基于 3DS MAX进行该模型的渲染和动画制作 ，在 3DS MAX搭建好虚拟世界后 ，将虚拟世界移植到虚拟交互平台软件 Virtools中对嘲进行驱动 ，并设置交互 ，实现胎带机支承装置的虚拟仿真.总体开发流程如图 1所示。

利用Solidworks建立胎带机支承装前漠型果存为.wn格式，将该模型导入IDS MA1(环境[l；F：CJVirtools，f l在Vir啪ls中对模型基于3Ds M )(i挂 l导入保存的F忸巨设计和整合，支承装置模型的l·n∞文件l 以cn衅 式保存渲染和动画制作l 1f ll导出3D6 MAX导出前在3DS MAx程序中先安装插件导出器3DS MAX Exporter图 1 总体开发流程图嘲驱动系统发布3 程序实现过程3.1 建立模型建立实体模型是形成虚拟现实系统 的前提，也是其最为关键的技术之-" .该设计 以精确的二维CAD图作为基础 ，虽然 3DS MAX建模功能强大，但是对于工业机械类 建模不够精确 ，装配管理效率也很低，因此需要借助另-三维软件 Solidworks来进行建模.Solidworks在进行机械建模时 ，模型尺寸精确 ，装配效率高，且具有动态设计和特征管理模式使其修改方便 ；在进行建模 时是基于实体建模而不是曲面建模 ；尤其是 Solidworks具有丰富的软件接 口，可以支持将其中的模型导人到 3DS MAX环境 中.因此首先利用 Solidworks建立和装 配胎带机支承装置模型。

3.2 将 Solidworks模型导入 3DS MAX胎带机支承装置装配体的模型在 Solidworks软件 中完成后 ，需导入到 3DS MAX环境 中做进-步的编辑和修改，以更好地满足虚拟现实技术的要求，为在 Virtools环境 中进行交互设计奠定基础。

由于 Solidworks和 3DS MAX之 问无 法直接进行数据的转换 ，需借助 中间介质.在 Solidworks导出格式 中，可被 3DS MAX支持 的有.stl，.igs和.wrl 3种格式.以第 1种格式导入装配体 ，每 1零件都要逐- 导入 ，会 比较繁琐；以第 2种格式导人，会 出现多面或少面现象 ，甚至个别面无法转换等问题 ；以第 3种格式导入时方便快捷，可以适用于很多软件 。

因此 ，采 用.wrl文 件 完 成 Solidworks模 型 到 3DSMAX软件的导人。

另外 ，需要特别注意的是 ：在导入过程中不要移动或旋转零件 ，否则会影响胎带机支承装置模型的装配关系，此时可以执行组 -成组命令 ，然后对装配体进行整体的操作 ，如需对其 中某-零部件操作 ，只需执行组 -解组或者组 -打开命令 即可.如需导人大型甚至成千上万零件组装的装配体 ，且导入导出时间过长 ，可将其分 几次导人 ，然 后执行合并命令即可 。

图 2为导入 3DS MAX环境 中的胎带机支承装置模型.图中对该模型及其嘲做了简单的渲染 ，使其在摄影机视 口中更形象 、更 贴近现实 ；此外顶视图、前视 图和左 视图分别 以线框形式显示 (由于空间有 限，这里没显示 )，以不 同角度反映了该胎带机支撑装置的外在结构特征 ，而且导入后的模型为后续的虚拟仿真奠定 了坚实的基础。

第 34卷第 3期 韩林山 ，等 ： 基于 3DS MAX和 Virtools的胎带机支承装置虚拟仿真技术研究 95摄影机的运动脚本.如果 Virtools中没有直接实现所 来构建合适条件的行为拈需功能的拈，这时需要通过手工编写相关的 VSL- 9 014 结 语口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 (a)键盘控制摄影机运动脚本 (b)鼠标控制摄影机运动脚本图 4 控制摄影机运动脚本的虚拟漫游设计采用 3DS MAX和 Virtools技术研发胎带机支承装置 ，使设计人员更方便地根据操作过程 中发现 的问题及时地对该装置进行优化设计 ，从而提高了产品设计的效率 ，缩短 了设计周期 ，降低 了研发成本，同时对指导工程施工和科学技术的研究提供了-种先进 、快捷的手段 ，并对其它机械产品的设计具有指导意 义。