CN105022657A - 工业设计用仿真系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业设计用的仿真系统。包括硬件设备和软件系统,所述的软件系统包括虚拟现实编辑器和将三维文件转换为可在互联网IE中浏览的VRP-IE，所述的硬件设备包括处理系统、立体显示系统和交互装置。本发明的贡献在于可以帮助实现产品的设计和发布、实现设计的评估和审核。帮助设计师及时方便的对设计方案修改，节约研发成本和加快研发速度。实现虚拟场景与用户之间的交互，深入到产品内部去仔细观察其构造，同时也可以实现产品的虚拟装配、产品的互联网发布等功能，最大程度减少企业在工业设计过程中的资源浪费和研发周期。
Description
【技术领域】
本发明涉及仿真系统领域，尤其是涉及一种工业设计用的仿真系统。
【背景技术】
工业设计是针对以工业手段生产的产品所进行的规划与设计，使之与使用的人之间取得最佳匹配的创造性活动。传统的工业设计采用实物完成设计过程，无法规避设计风险，无法及时发现设计过程中的缺陷。同时外形造型设计多采用塑料制作外形模型，需要通过多次评测和修改，费工费时，增加了研发周期和研发投入。且传统的工业设计难以解决运动构件工作时的运动协调关系和运动范围设计，增加了设计难度。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种能规避设计风险、减少模型制作、加快设计速度的工业设计用仿真系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种工业设计用仿真系统,包括硬件设备和软件系统,所述的软件系统包括虚拟现实编辑器和将三维文件转换为可在互联网IE中浏览的VRP-IE，所述的硬件设备包括立体显示系统和交互装置，交互装置由数据传感手套、图形处理系统和音响系统组成，所述的数据传感手套是基于CCD传感器的数据传感手套，由机械选光部件、光纤和CCD摄像头构成，所述的机械选光部件固定在手的各个关节处，利用机械选光部件完成对手指关节的转角的识别和测量，通过获取手部动作信息并通过光纤传递至CCD摄像头前，由CCD摄像头直接采集和读取数字图像信息，交给软件系统进行处理。
机械选光部件的主体是两个直径相同的同轴的转轮，并分别有两个短臂，可固定在关节两侧，其中一个转轮的内侧放置一个发光LED，另一转轮的对应部分有弧形排列的多个通光孔，每个通光孔与一束光纤的一端耦合。
所有关节处的各条光纤束集中起来，光纤束的另一端在摄像头前有规律的排列，分别对应摄像头视野的不同区域，实现光纤束与摄像头的耦合。
立体显示系统由专业工程投影机、立体投影屏幕、投影支架、偏振镜片和立体眼镜组成。
立体投影屏幕为立体融合高增益金属幕，增益3.0，规格为4.5米×2.4米，偏振特性高于95%。
投影支架有1.5毫米厚的钢板双层固定，具有4自由度微调能力。
偏振镜片为聚乙烯醇膜，胶合在二片平板光学玻璃之间，偏振率>98.8%，透光率<48%。
本发明的贡献在于，提供了一种能规避设计风险、减少模型制作、加快设计速度的工业设计用仿真系统，该系统可以通过数据手套等设备来操纵虚拟场景中的对象，数据手套中装有许多光纤传感器，能够感知手指关节的弯曲状态，观察者通过手指的活动来实现与虚拟场景交互作用数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取，移动，旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。也可以实现产品的立体展示，以其简单易懂和灵活性变革了沉浸式交互体验，系统能够将物体智能化的漂浮在用户眼前，推动数字体验更接近现实。还可以用于新产品的评估审核，超大屏幕现实系统可供多人同时参与，对新产品报告及设计方案进行详细论证，避免设计差错，提升设计水平。虚拟设计还可以帮助设计师在计算机上方便的修改，展示不同的设计方案，大大节约设计研发的成本，加快研发速度。还可以通过交互装置实现虚拟场景与用户之间的交互功能，可以使用户深入到产品内部仔细观察其构造。在虚拟环境下，操作人员使用交互装置像在真实环境中一样对产品的零部件进行各类装配操作，模拟产品的装配过程，并帮助生成审评报告，视频录像。同时系统带有互联网发布功能，实现虚拟内容与HTML的完美整合。
【具体实施方式】
下列实施例是对发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
实施例1
本实施例采用的技术方案是一种工业设计用仿真系统,包括硬件设备和软件系统,所述的软件系统包括虚拟现实编辑器和将三维文件转换为可在互联网IE中浏览的VRP-IE，所述的硬件设备包括立体显示系统和交互装置，所述的交互装置由数据传感手套、图形处理系统和音响系统组成，所述的数据传感手套是基于CCD传感器的数据传感手套，由机械选光部件、光纤和CCD摄像头构成，所述的机械选光部件固定在手的各个关节处，利用机械选光部件完成对手指关节的转角的识别和测量，通过获取手部动作信息并通过光纤传递至CCD摄像头前，由CCD摄像头直接采集和读取数字图像信息，交给软件系统进行处理。机械选光部件的主体是两个直径相同的同轴的转轮，并分别有两个短臂，可固定在关节两侧，其中一个转轮的内侧放置一个发光LED，另一转轮的对应部分有弧形排列的多个通光孔，每个通光孔与一束光纤的一端耦合。所有关节处的各条光纤束集中起来，光纤束的另一端在摄像头前有规律的排列，分别对应摄像头视野的不同区域，实现光纤束与摄像头的耦合。本实施例中，戴上数据传感手套并弯曲时，会带动机械选光部件上的两个转轮转动，使LED发出的光进入不同的通光孔，再经过通光孔处的光纤传至CCD摄像头。CCD摄像头获取到信息序列之后标定和识别手指关节的弯曲角度、并将其视频传入到处理系统，处理系统对图像数据进行计算和处理从而获取手部的动作信息。所述的立体显示系统由专业工程投影机、立体投影屏幕、投影支架、偏振镜片和立体眼镜组成。立体投影屏幕为立体融合高增益金属幕，增益3.0，规格为4.5米×2.4米，偏振特性高于95%。投影支架有1.5毫米厚的钢板双层固定，具有4自由度微调能力。偏振镜片为聚乙烯醇膜，胶合在二片平板光学玻璃之间，偏振率>98.8%，透光率<48%。本实施例可以把产品的设计方案转化成一个可交互的三维环境，不仅使体现能够感到景物或模型十分逼真地存在，而且能对体现的运动和操作做出实时准确的响应。本实施例的仿真系统使得产品工业设计进入评审阶段后，无需进行传统的手板制作、样机制作，便能直观地形成虚拟实体，更能方便地修改设计缺陷。它能有效地提高产品设计建模的质量与速度，有助于降低产品开发成本，缩短产品开发周期。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
Claims (7)
1.一种工业设计用仿真系统，包括硬件设备和软件系统，所述的软件系统包括虚拟现实编辑器和将三维文件转换为可在互联网IE中浏览的VRP-IE，所述的硬件设备包括处理系统、立体显示系统和交互装置，其特征在于：所述的交互装置由数据传感手套、图形处理系统和音响系统组成，所述的数据传感手套是基于CCD传感器的数据传感手套，由机械选光部件、光纤和CCD摄像头构成，所述的机械选光部件固定在手的各个关节处，利用机械选光部件完成对手指关节的转角的识别和测量，通过获取手部动作信息并通过光纤传递至CCD摄像头前，由CCD摄像头直接采集和读取数字图像信息，交给软件系统进行处理。
2.如权利要求1所述的一种工业设计用仿真系统，其特征在于：所述的机械选光部件的主体是两个直径相同的同轴的转轮，并分别有两个短臂，可固定在关节两侧，其中一个转轮的内侧放置一个发光LED，另一转轮的对应部分有弧形排列的多个通光孔，每个通光孔与一束光纤的一端耦合。
3.如权利要求2所述的一种工业设计用仿真系统，其特征在于：所有关节处的各条光纤束集中起来，光纤束的另一端在摄像头前有规律的排列，分别对应摄像头视野的不同区域，实现光纤束与摄像头的耦合。
4.如权利要求1所述的一种工业设计用仿真系统，其特征在于：所述的立体显示系统由专业工程投影机、立体投影屏幕、投影支架、偏振镜片和立体眼镜组成。
5.如权利要求4所述的一种工业设计用仿真系统，其特征在于：所述的立体投影屏幕为立体融合高增益金属幕，增益3.0，规格为4.5米×2.4米，偏振特性高于95%。
6.如权利要求4所述的一种工业设计用仿真系统，其特征在于：所述的投影支架有1.5毫米厚的钢板双层固定，具有4自由度微调能力。
7.如权利要求4所述的一种工业设计用仿真系统，其特征在于：所述的偏振镜片为聚乙烯醇膜，胶合在二片平板光学玻璃之间，偏振率>98.8%，透光率<48%。
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|---|---|---|---|---|
| CN106020489A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-10-12 | 吉林工程技术师范学院 | 一种工业设计用的仿真系统 |
| CN107807539A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-03-16 | 广东工业大学 | 一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统 |
| CN113436491A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-24 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 | 矿山事故的虚拟培训方法、装置、终端设备及介质 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN106020489B (zh) * | 2016-06-06 | 2019-01-22 | 吉林工程技术师范学院 | 一种工业设计用的仿真系统 |
| CN107807539A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-03-16 | 广东工业大学 | 一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统 |
| WO2019076232A1 (zh) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | 广东工业大学 | 一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统 |
| CN113436491A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-24 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 | 矿山事故的虚拟培训方法、装置、终端设备及介质 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151104 |