CN109903361A - 基于虚拟拆装换热器的动画制作方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法、装置及电子设备，属于换热器教学技术领域，包括依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；在所述原始动画中添加配套语音；对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。本发明达到了降低成本，提高教学和培训的效果、消除安全隐患的技术效果。

Description

基于虚拟拆装换热器的动画制作方法、装置及电子设备

技术领域

本发明属换热器教学的技术领域，特别涉及一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法、装置及电子设备。

背景技术

随着计算机技术飞速发展，计算机模拟仿真已经应用到很多工程领域和教育系统。虚拟仿真在设备器械和工艺流程等方面的实践教学中发挥着越来越重要的作用。一个好的虚拟仿真示教系统不仅在学生的培养方面具有常规教学不可比拟的优势，同样在工程师的培养上也带来了意想不到的效果。

对于现有的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法的技术而言，主要是由教师通过图片的展示和口述，来对换热设备中零部件的结构和设备的工作原理进行讲解；或者通过学生在现场的实习，来了解换热设备中零部件的结构和设备的工作原理；或者由学校采购或者制作换热器提供给教师进行拆卸、分解、重新安装和讲解，再让学生进行多次拆装来了解换热器的装配顺序以及各部件结构。但是，这样购买换热器的成本较高，图片展示和口述的培训效果差，学生拆装设备存在较大的安全隐患。

综上所述，在现有的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法的技术中，存在着成本较高、培训效果差、存在较大安全隐患的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在现有的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法的技术中，存在着成本较高、培训效果差、存在较大安全隐患的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，所述基于虚拟拆装换热器的动画制作方法包括：依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；在所述原始动画中添加配套语音；对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

进一步地，所述依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置包括：所述换热器包括固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器；对所述换热器进行测绘，以获得所述换热器中零部件的尺寸；依据所述零部件的尺寸，来绘制所述换热器的CAD二维图纸；在Inventor三维模型环境中，依据所述换热器的CAD二维图纸，来建立所述换热器的三维模型。

进一步地，所述通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体包括：在Inventor 2018装配环境中，对所述换热器的三维模型中零部件添加约束关系，以将所述零部件约束成一个整体。

进一步地，所述将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画包括：在所述Inventor表达环境中，对所述换热器的三维模型进行分解和组装；在生成所述原始动画时，通过控制表达过程中移动的距离和时间，来保证所述零部件单个出现，以在形成每个动画的动作时其它无关部件处于不可见的状态。

进一步地，所述将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画包括：将所述约束的换热器的三维立体图导入所述Inventor 2018表达视图中；在Inventor 2018表达视图中，通过调整所述零部件的位置和捕获照相机功能，来实现对每个动作进行观察角度的切换，并按照整个视频的每个动作过程来对所述换热器的显示大小进行控制；其中，所述位置包括移动和旋转选项。

进一步地，所述将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画包括：在所述换热器的三维模型的分解过程中生成爆炸图；依据生产顺序来生成所述原始动画的拆卸过程，通过Inventor的反转输出功能来生成所述原始动画的组装过程。

进一步地，所述在所述原始动画中添加配套语音包括：通过讯飞快读软件来生成所述原始动画的配套语音；所述配套语音包括垫片的装配、整体换热管束与壳体的装配、浮头盖的装配、钩圈的装配、紧固件的装配、浮头管箱的装配、螺栓与螺母的装配、管箱的装配信息。

依据本发明的又一个方面，本发明还提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的装置，所述装置包括：模型建立模块，所述模型建立模块用于依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；约束关系设置模块，所述约束关系设置模块用于通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；原始动画制作模块，所述原始动画制作模块用于将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；语音添加模块，所述语音添加模块用于在所述原始动画中添加配套语音；动画生成模块，所述动画生成模块用于对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

依据本发明的又一个方面，本发明还提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；在所述原始动画中添加配套语音；对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

依据本发明的又一个方面，本发明还提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；在所述原始动画中添加配套语音；对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

有益效果：

本发明提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，通过依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并且对所述零部件模型的拆装工艺进行设置。然后通过对所述零部件模型中配合、角度、相切、插入等约束关系进行设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体。再将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画。同时，在所述原始动画中添加配套语音，对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。继而使得学生或者培训人员不需要进入实验室或者生产现场去手动操作换热器各部件，便能够了解经典换热器的零部件结构和设备的工作原理。在换热器的教学过程中，还可以提升教学和培训效果。从而达到降低成本，提高教学和培训的效果、消除安全隐患的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的装置结构图；

图3为本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的电子设备的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的计算机可读存储介质的结构图。

具体实施方式

本发明公开了一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，通过依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并且对所述零部件模型的拆装工艺进行设置。然后通过对所述零部件模型中配合、角度、相切、插入等约束关系进行设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体。再将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画。同时，在所述原始动画中添加配套语音，对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。继而使得学生或者培训人员不需要进入实验室或者生产现场去手动操作换热器各部件，便能够了解经典换热器的零部件结构和设备的工作原理。在换热器的教学过程中，还可以提升教学和培训效果。从而达到降低成本，提高教学和培训的效果、消除安全隐患的技术效果。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

同时，本发明实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本发明实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。

实施例一

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法的流程图。本发明实施例提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，所述基于虚拟拆装换热器的动画制作方法包括：

步骤S100，依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置。

换热器包括固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器；对所述换热器进行测绘，以获得所述换热器中零部件的尺寸；依据所述零部件的尺寸，来绘制所述换热器的CAD二维图纸；在Inventor三维模型环境中，依据所述换热器的CAD二维图纸，来建立所述换热器的三维模型。

请继续参见图1，换热器可以是指固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器三种经典换热器中的一种。根据换热器的设计图和实体测量的数据，使用三维建模软件Inventor，来对换热器各零部件进行三维实体建模。同时，精细到到每一个小螺丝的创建，来充分展示换热器的结构、工作原理、装配关系以及要用到的拆装工具。并且对设置完成的三维模型进行灯光、材质的渲染处理。然后根据换热器各零部件的装配关系进行装配路径规划、动画生成以及零部件的动态三维显示。通过CAD二维平面图纸各部件的尺寸以及Inventor三维模型环境，来建立三种换热器各零部件的三维模型。例如对于浮头式换热器而言，根据对实验室换热器所进行的测绘，来绘制浮头式换热器的CAD二维图纸；再利用Inventor 2018软件，来建立浮头式换热器的三维模块。并且通过建立草图以及旋转、拉伸等特征操作，来建立浮头式换热器的各零部件。这样在通过基于三种换热器的实际测量尺寸以及Inventor的建模模块，来进行三维模型的建立过程中，CAD与Inventor软件可以实现无缝对接，所建立的三维模型尺寸与三种换热器的实际尺寸能够保证一致性，从而达到可以使整个动画示教环节更加的贴切实际，示教效果更加好的技术效果。

步骤S101，通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束。

在Inventor 2018装配环境中，对所述换热器的三维模型中零部件添加约束关系，以将所述零部件约束成一个整体。

请继续参见图1，通过上述步骤S100获得换热器的三维模型后，在基于Inventor软件的装配环境中给予三种换热器一定的约束关系，将三种换热器按照生产实际约束成一个整体。在按照生产实际约束成一个整体的过程中，约束关系包括配合、角度、相切、插入等；并且所有的约束类型中都可以选择反向和对齐两种，对于反向和对齐两种的选择可以根据实际要求来确定。例如：对于浮头式换热器而言，在Inventor 2018装配环境中，对所建立的浮头式换热器中各零部件的三维模型部件进行约束关系的添加。这样将其零部件约束成一个整体，常见的约束关系有配合和角度约束，将约束关系赋予给各零部件后，便能够完成浮头式换热器约束。

步骤S102，将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画。

在所述Inventor表达环境中，对所述换热器的三维模型进行分解和组装；在生成所述原始动画时，通过控制表达过程中移动的距离和时间，来保证所述零部件单个出现，以在形成每个动画的动作时其它无关部件处于不可见的状态。将所述约束的换热器的三维立体图导入所述Inventor 2018表达视图中；在Inventor 2018表达视图中，通过调整所述零部件的位置和捕获照相机功能，来实现对每个动作进行观察角度的切换，并按照整个视频的每个动作过程来对所述换热器的显示大小进行控制；其中，所述位置包括移动和旋转选项。在所述换热器的三维模型的分解过程中生成爆炸图；依据生产顺序来生成所述原始动画的拆卸过程，通过Inventor的反转输出功能来生成所述原始动画的组装过程。

请继续参见图1，通过上述步骤S101获得约束为一个整体的换热器的三维模型后，在基于Inventor软件的表达环境中，将三种换热器进行分解和组装，并且生成动画。在对换热器进行分解的过程中，可以生成爆炸图以供认知教育。对于原始动画的生成过程，可以先生成按照生产顺序的拆卸动画，进而通过Inventor反转输出的的功能，来生成装配原始动画。在生成原始动画的过程中，需要保证动画中每一个特定的动作都不会有其他非相关件的显示，这需要制作者合理的设置装配体人工分解时所需要的分解距离，以控制好分解的距离就能够使整个动画在一小段时间内只展示在此顺序下的相关部件，其他部件不可见的状态。

例如：对于浮头式换热器而言，将约束好的浮头式换热器的三维立体图导入Inventor 2018表达视图中，在Inventor 2018表达视图中，通过调整零部件位置，以及捕获照相机功能，来实现每个动作的观察角度切换。按照整个视频的每个动作过程，来控制整个换热器的显示大小。其中，调整零部件位置包括移动和旋转选项，一般例如螺母的旋入就要利用移动和旋转两个动作的结合，来实现其旋入的动画效果。调整每个零件或零部件位置后则会有相应的轨迹线，可以通过隐藏全轨迹线来实现轨迹线的隐藏。并且也可以通过其选项卡选择完成一个动作所持续的时间，来控制整个换热器虚拟装配过程的时间。通过控制时间使视频的发布更为流畅。浮头式换热器虚拟装配动画动作具体步骤包括：步骤一、浮头式换热器管板与六根拉杆的装配。步骤二、定距管、折流板的装配。步骤三、浮头端管板装配和管束的装配。步骤四、浮头式换热器壳体与管芯的装配。步骤五、两个钩圈以及钩圈紧固件的装配。步骤六、浮头管箱的装配。步骤七、换热器接管管箱以及紧固件的装配。由于虚拟装配为虚拟拆卸的逆过程，所以两者可以利用Inventor2018反转功能，来实现对两个原始动画的发布。

步骤S103，在所述原始动画中添加配套语音。

通过讯飞快读软件来生成所述原始动画的配套语音；所述配套语音包括垫片的装配、整体换热管束与壳体的装配、浮头盖的装配、钩圈的装配、紧固件的装配、浮头管箱的装配、螺栓与螺母的装配、管箱的装配信息。

请继续参见图1，通过上述步骤S102生成原始动画后，可以利用讯飞快读小程序来生成动画装配以及拆卸过程中所需的配套语音。语音需要进行提前设计，由于要和原始动画中所展示的部件动作的时间长短进行配合，所以每一环都是连接起来的，能够配合合适的动画。语音可以选择不同音色的语音来朗读所需的文字，不同音色的语音可以由讯飞快读软件列表提供。例如：对于浮头式换热器而言，利用讯飞快读生成动画配套语音，对于浮头式换热器涉及到的语音有垫片的装配、整体换热管束与壳体的装配、浮头盖的装配、钩圈的装配、紧固件的装配、浮头管箱的装配、螺栓与螺母的装配、管箱的装配。由于加入了由讯飞快读软件生成的标准语音，使动画的展示效果能够更加的清晰与生动，从而达到了声音与组装以及拆卸动作一致的原则，示教效果更好的技术效果。

步骤S104，对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

请继续参见图1，通过上述步骤S103在原始动画中添加配套语音后，可以利用爱剪辑软件，来对原始动画进行二次加工，继而生成最终的展示动画。对于爱剪辑的二次加工包括通过爱剪辑软件的魔法功能，来将原始动画进行放慢或者加快选择，以得到合理的动画展示时间以及速度。爱剪辑的二次加工还可以包括每组装配以及拆卸动画所加的文字标题，文字标题包括添加标题的字体、渐变黄的文字颜色等。爱剪辑的二次加工还可以包括按照原始动画节点，来插入由讯飞快读软件所生成的装配以及拆卸语音。爱剪辑二次加工还可以包括在展示动画的片头和片尾中，加上创作者的信息以及动画标题等，以此保护制作者版权，并且使得展示效果更佳。

例如：对于浮头式换热器而言，通过爱剪辑来添加每个时间点的语音，给每个初次出现的零部件以显眼的箭头加文字的形式作为演示，在播放过程中设置总标题浮头式换热器整体装配过程。通过爱剪辑的二次加工，能够使原始动画的画质、速度、语音、文字的出现与消失实现很好的契合。能够实现在每一个零部件出现的同时，还有文字以及配套的指示箭头语音同步输出，继而使得整体动画的效果更好。这样便能够对三种换热器的进行认知教育、装配以及拆卸教育，继而不仅节约了教学成本，还可以很大的节约教学周期。同时达到较好的教学效果，很适合所有机械相关专业对某个组合产品的认知以及组装以及拆卸示教。从而达到能够在实际的教学演示过程中，通过Inventor、讯飞快读、爱剪辑这些软件进行组合加工，以生成能够符合实际过程的示教动画；同时，能够适用于所有建模的组合体，具有展示成本较低，能有效的提高示教和产品展示效果的技术效果。

本发明提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，通过依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并且对所述零部件模型的拆装工艺进行设置。然后通过对所述零部件模型中配合、角度、相切、插入等约束关系进行设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体。再将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画。同时，在所述原始动画中添加配套语音，对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。继而使得学生或者培训人员不需要进入实验室或者生产现场去手动操作换热器各部件，便能够了解经典换热器的零部件结构和设备的工作原理。在换热器的教学过程中，还可以提升教学和培训效果。从而达到降低成本，提高教学和培训的效果、消除安全隐患的技术效果。

基于同一发明构思，本申请提供了与实施例一所对应的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的装置，详见实施例二。

实施例二

如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的装置结构图。本发明实施例二提供了一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的装置，所述装置包括：

模型建立模块210，所述模型建立模块210用于依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；

约束关系设置模块220，所述约束关系设置模块220用于通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；

原始动画制作模块230，所述原始动画制作模块230用于将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；

语音添加模块240，所述语音添加模块240用于在所述原始动画中添加配套语音；

动画生成模块250，所述动画生成模块250用于对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

本发明提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的装置，通过模型建立模块210来依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；约束关系设置模块220来通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；原始动画制作模块230来将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；语音添加模块240来在所述原始动画中添加配套语音；动画生成模块250来对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。从而达到降低成本，提高教学和培训的效果、消除安全隐患的技术效果。

基于同一发明构思，本申请提供了与实施例一所对应一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的电子设备，详见实施例三。

实施例三

如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的电子设备的结构图。本发明实施例三提供了一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的电子设备，包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序311，所述处理器320执行所述程序时实现以下步骤：

依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；

通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；

将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；

在所述原始动画中添加配套语音；

对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

本发明提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的电子设备，通过依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并且对所述零部件模型的拆装工艺进行设置。然后通过对所述零部件模型中配合、角度、相切、插入等约束关系进行设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体。再将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画。同时，在所述原始动画中添加配套语音，对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。继而使得学生或者培训人员不需要进入实验室或者生产现场去手动操作换热器各部件，便能够了解经典换热器的零部件结构和设备的工作原理。在换热器的教学过程中，还可以提升教学和培训效果。从而达到降低成本，提高教学和培训的效果、消除安全隐患的技术效果。

基于同一发明构思，本申请提供了与实施例一所对应的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的计算机可读存储介质400，详见实施例四。

实施例四

如图4所示，图4为本发明实施例提供的一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的计算机可读存储介质400的结构图。本发明实施例四提供了一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的计算机可读存储介质400，其上存储有计算机程序411，该程序被处理器320执行时实现以下步骤：

依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；

通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；

将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；

在所述原始动画中添加配套语音；

对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

本发明提供一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的计算机可读存储介质，通过依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并且对所述零部件模型的拆装工艺进行设置。然后通过对所述零部件模型中配合、角度、相切、插入等约束关系进行设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体。再将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画。同时，在所述原始动画中添加配套语音，对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。继而使得学生或者培训人员不需要进入实验室或者生产现场去手动操作换热器各部件，便能够了解经典换热器的零部件结构和设备的工作原理。在换热器的教学过程中，还可以提升教学和培训效果。从而达到降低成本，提高教学和培训的效果、消除安全隐患的技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，其特征在于，所述基于虚拟拆装换热器的动画制作方法包括：

依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；

通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；

将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；

在所述原始动画中添加配套语音；

对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

2.如权利要求1所述的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，其特征在于，所述依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置包括：

所述换热器包括固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器；

对所述换热器进行测绘，以获得所述换热器中零部件的尺寸；

依据所述零部件的尺寸，来绘制所述换热器的CAD二维图纸；

在Inventor三维模型环境中，依据所述换热器的CAD二维图纸，来建立所述换热器的三维模型。

3.如权利要求2所述的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，其特征在于，所述通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体包括：

在Inventor 2018装配环境中，对所述换热器的三维模型中零部件添加约束关系，以将所述零部件约束成一个整体。

4.如权利要求3所述的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，其特征在于，所述将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画包括：

在所述Inventor表达环境中，对所述换热器的三维模型进行分解和组装；

在生成所述原始动画时，通过控制表达过程中移动的距离和时间，来保证所述零部件单个出现，以在形成每个动画的动作时其它无关部件处于不可见的状态。

5.如权利要求4所述的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，其特征在于，所述将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画包括：

将所述约束的换热器的三维立体图导入所述Inventor 2018表达视图中；

在Inventor 2018表达视图中，通过调整所述零部件的位置和捕获照相机功能，来实现对每个动作进行观察角度的切换，并按照整个视频的每个动作过程来对所述换热器的显示大小进行控制；其中，所述位置包括移动和旋转选项。

6.如权利要求5所述的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，其特征在于，所述将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画包括：

在所述换热器的三维模型的分解过程中生成爆炸图；

依据生产顺序来生成所述原始动画的拆卸过程，

通过Inventor的反转输出功能来生成所述原始动画的组装过程。

7.如权利要求6所述的基于虚拟拆装换热器的动画制作方法，其特征在于，所述在所述原始动画中添加配套语音包括：

通过讯飞快读软件来生成所述原始动画的配套语音；

所述配套语音包括垫片的装配、整体换热管束与壳体的装配、浮头盖的装配、钩圈的装配、紧固件的装配、浮头管箱的装配、螺栓与螺母的装配、管箱的装配信息。

8.一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的装置，其特征在于，所述装置包括：

模型建立模块，所述模型建立模块用于依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；

约束关系设置模块，所述约束关系设置模块用于通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；

原始动画制作模块，所述原始动画制作模块用于将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；

语音添加模块，所述语音添加模块用于在所述原始动画中添加配套语音；

动画生成模块，所述动画生成模块用于对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

9.一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；

通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；

将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；

在所述原始动画中添加配套语音；

对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。

10.一种基于虚拟拆装换热器的动画制作的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

依据绘制的换热器中零部件模型的二维图纸，来建立所述换热器的三维模型，并对所述零部件模型的拆装工艺进行设置；

通过对所述零部件模型进行约束关系的设置，以将所述换热器的三维模型约束为一个整体；所述约束关系包括配合、角度、相切、插入约束；

将所述约束为一个整体的换热器的三维模型进行分解和组装，以生成原始动画；

在所述原始动画中添加配套语音；

对所述添加配套语音的所述原始动画进行加工，来生成所述换热器的虚拟拆装动画。