CN114429522A - 产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法及编辑器 - Google Patents
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Abstract
一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,包括A1拆解产品设备模型零件,A2遍历程序遍获取各零件层级及初始三维坐标信息,记录各零件坐标位置、对应的视角对应点、拆解要横向移动到的目标位置;将各零件在规定的时间内从初始坐标移动到最终坐标,实现爆炸轨迹移动,生成爆炸动画及最终爆炸图,实现各零件的拆解动画;A3设置零件装配顺序;A4实现零件装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示。本发明无须人工拖拽零件生成产品模型爆炸动画序列,也无须人工设置每一个零部件装配的动画效果,降低了工作强度。解决了拟摄像机位置及镜头拉伸效果较差,摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差的难题。
Description
技术领域
本发明涉及工业设计基础开发平台,具体涉及一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法及编辑器,基于该方法和编辑器,设计师可快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序的开发,开发出展示产品结构及装配顺序的动画序列,用于产品结构、组装顺序、及工作原理的可视化展示。
背景技术
在传统在设计评审环节环节中,设计师团队一般都是采用电脑进行汇报评审,在这其中涉及很多专用的软件,如solidworks、CAD,没办法让所有参与评审的人员对汇报的内容进行一个直观的了解,参评人员无法直观的学习和了解产品内部结构、零配件装配顺序、及工作原理等。在销售环节,销售员一般进行口头实物讲解,无法向顾客展示产品内部结构及工作原理。
基于上述需求,国外出现了一种能够实现产品模型爆炸拆解及装配顺序的工业基础软件,如Creo illustrate软件,采用该软件设计师实现产品模型爆炸拆解及装配顺序,但是该软件还存在以下缺陷:
1、需要人工拖拽零件,以生成产品模型爆炸动画序列。在实际工作中,工业产品零部件较多,有的产品零部件往往有成百上千个,甚至数万个,人工拖拽零件生成产品模型爆炸动画序列的工作量非常大。
2、需要人工设置每一个零部件装配的动画效果。在实际工作中,工业产品零部件较多,有的产品零部件往往有成百上千个,甚至数万个,人工设置每一个零部件装配的动画效果工作量非常大。
3、无法对重要的零部件进行标注。在产品装配过程中,部分零部件有不同的型号、尺寸、及组装要求,如紧固螺丝,需要多大扭力,需要使用什么样的专业工具等。如果不对重要的零部件进行标注,产品装配过程中,装配工作人员往往随意性较大,如发动机的密封部件组装,需要用某个专业工具,固定扭力值才能确保密封,如果不对重要的零部件进行标注,将导致产品质量下降甚至不合格。
4、拟摄像机位置及镜头拉伸效果较差,摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提出一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的编辑器,旨在提供一种国产化的、能够快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的设计开发基础平台。
一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的编辑器,包括用户应用层、功能模块层、软件平台层、数据信息层;
数据信息层包括系统管理数据,模型信息数据,以及装配工艺信息数据;
进一步的,系统管理数据包括账户和密码信息、授权信息等;
模型信息数据为导入的产品三维模型,产品三维模型由不同零部件组成;
装配工艺信息数据为产品三维模型的各个零部件的装配顺序信息;
软件平台层为Unity3D;Unity3D是一个3D开发的引擎软件,C#是Unity3D的开发语言;
功能模块层包括用户管理模块、装备工艺制作模块、装备工艺编辑模块、装配手册发布模块;
进一步的,用户管理模块用于用户登录鉴权管理;
装备工艺制作模块用于指定产品三维模型的各个零部件的装配顺序;
装备工艺编辑模块用于在指定产品三维模型的重点零部件进行标注,如尺寸、型号、装配工艺要求;
用户应用层为可视化的编辑界面;
产品三维模型由不同零部件组成,每个零部件均有层级、初始三维坐标信息、及各零件的直径;
设零部件的初始三维坐标信息为:Xi、Yi、Zi ,i=n,
n为层级;n≥1;
所述层级为设计产品三维模型时,设计人员对产品三维模型的各个零部件设定的排列顺序,该排列遵从由外及里的原则,举例来说,最外面的是第1层、次之为第2层,以此类推;
A1、拆解产品设备模型的零件的步骤;
采用C#开发语言编写遍历程序;所述遍历程序用于遍历产品三维模型,获取各零件的层级及初始三维坐标信息,记录各零件坐标位置,记录各零件对应的视角对应点,记录各零件拆解要横向移动到的目标位置;
A11,记录各零件坐标位置;
获取各零件的初始三维坐标信息,将获取到的各零件的初始三维坐标信息存储到数据库;
A12,记录各零件对应的视角对应点;
在每个零件的所在的初始三维坐标处生成一个视角对应的三维坐标点;所述视角对应的三维坐标点要朝向产品设备模型的中心点;将创建的各零件对应的视角对应点的三维坐标信息存储到数据库;
每个零件的所在的位置为各零件的初始三维坐标;
视角对应的三维坐标点包括X轴、Y轴、Z轴信息;
所述视角对应的三维坐标点要朝向产品设备模型的中心点包括如下步骤:
设备中心点的三维坐标信息减去视角对应的三维坐标点的三维信息所到的结果为所述视角对应的三维坐标点到产品设备模型的中心点的朝向。
产品设备模型的中心点为产品设备模型的立体几何中心点;
A13,记录各零件拆解要横向移动到的目标位置;
遍历程序包括爆炸的轴向,该爆炸的轴向由开发人员指定,如X轴、Y轴、或Z轴;
以X轴为例:
遍历程序将层级最大的零部件的层级设为基层,基层的坐标为Xn、Yn、Zn
层级最小的设为最外层;最外层的坐标为X1、Yn、Zn
遍历程序计算各零件最终坐标,为不同层级的零部件赋予最终坐标:
设层级为:n≥1
设每个零件的直径为:d1-dn;
设各零件到基层的距离为Ln:则:
每个零件的最终坐标的X轴向的坐标为:xn-Ln
每个零件的最终坐标的Y轴向的坐标为:Yn
每个零件的最终坐标的Y轴向的坐标为:Zn
最终得到每个零件的最终坐标为:(xn-Ln,Yn,Zn)
得到的所述最终坐标(xn-Ln,Yn,Zn)为各零件拆解要横向移动到的目标位置,
将最终坐标(xn-Ln,Yn,Zn)存储到数据库;
A2、实现爆炸轨迹移动,最终生成爆炸动画及最终爆炸图;
遍历程序将各零件在规定的时间内从初始坐标移动到最终坐标,从而实现爆炸轨迹移动,最终生成爆炸动画及最终爆炸图,即实现了各零件的拆解动画。
规定的时间为开发人员根据最优爆炸动画爆炸效果设定的时间值。
本发明一方面采用遍历程序实现了自动实现产品三维模型的爆炸动画及最终爆炸图生成,不需要人工对每个零件进行拖动,降低了开发人员的工作强度和工作量。另一方面,所生成的爆炸图,相邻零件的距离为上一层零件的直径,解决了生成的爆炸图零件重叠,爆炸效果不理想的难题。第三,遍历程序中设定了零件的爆炸时间,每个零件爆炸图移动的时间是相同的,每个零件爆炸图同时开始,同时结束,保证了爆炸效果更真实,各零件的爆炸连贯性更强,让观赏者体验最真实的物理爆炸现象。
A3设置零件装配顺序的步骤;
还包括零件装配顺序模块;零件装配顺序模块包括存储各零件装配顺序的数组;所述数组包括存储顺序和存储内容;
零件装配顺序模块检测设计师鼠标双击中零件的事件,弹出装配顺序编辑框;
设计师在装配顺序编辑框中输入装配顺序编号;
零件装配顺序模块将装配顺序编号,以及该编号所对应的零件三维坐标存储到数组中;
进一步的,零件装配顺序模块将装配顺序编号存储到数组相应的顺序中;将该编号所对应的零件三维坐标存储到数组存储顺序所对应的存储内容中;
进一步的,零件装配顺序模块检测设计师鼠标双击中零件的事件,还弹出零部件参数编辑框,设计师将在参数编辑框内输入零部件型号、尺寸、及组装要求,如紧固螺丝,需要多大扭力,需要使用什么样的专业工具等,将参数编辑框中的信息存储到数据库中;
A4,实现零件装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示;
还包括零件装配顺序遍历模块,
S1,零件装配顺序遍历模块遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第1个的零件三维坐标作为基点,设为(X1、Y1、Z1)
S2,第2个的零件向第1个的零件装配的步骤
S21,零件装配顺序遍历模块获取执行第2个零件向第1个零件装配的指令;零件装配顺序遍历模块遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第2个的零件三维坐标,设为(X2、Y2、Z2)
将(X2、Y2、Z2)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1);
指定时间为开发人员根据最优装配顺序的动画轨迹演示设定的时间值。
S22,还包括撤销步骤,消除上一步操作,将零件还原到原来位置;
零件装配顺序遍历模块获取撤销指令,将零件原来的三维坐标(X2、Y2、Z2)重新赋值给零件,零件在现在的位置消失,还原到的原来的位置。
S23,再次执行步骤S21和步骤S22,可实现反复观看和学习第2个的零件向第1个的零件装配的过程。
S3,第3个的零件向第1个的零件装配的步骤
S31,零件装配顺序遍历模块获取执行第3个零件向第1个零件装配的指令;零件装配顺序再次遍历模块DI遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第3个的零件三维坐标,设为(X3、Y3、Z3)
将(X3、Y3、Z3)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1);
S32,还包括撤销步骤,消除上一步操作,将零件还原到原来位置;
零件装配顺序遍历模块获取撤销指令,将零件原来的三维坐标(X3、Y3、Z3)重新赋值给零件,零件在现在的位置消失,还原到的原来的位置。
S33,再次执行步骤S31和步骤S32,可实现反复观看和学习第3个的零件向第1个的零件装配的过程。
S4,依次类推,直至将最后一个坐标(Xn、Yn、Zn)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1);
从而最终实现零件装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示。
进一步的,S2-S4每个步骤中还包括展示数据库中保存的各零件的参数编辑框中的数据信息。
进一步的,步骤S2-S4每个步骤还包括改变装配体的方向的步骤,以实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差。
包括如下子步骤:
B1,固定虚拟摄像机的位置,摄像机的位置由美工人工调节最佳视角位置;
B2,S2-S4每个零件装配步骤中,在设定时间内旋转设备中心点到视角对应点的朝向,实现最佳视角,清楚的展现各零件的装配过程;
在设定时间内旋转设备中心点到视角对应点的朝向包括如下子步骤:
C1,计算设备中心点三维坐标信息到视角对应点的三维坐标信息的三维向量,设备中心点三维坐标信息到视角对应点的三维坐标信息的三维向量设为Z1;
C2,计算设备中心点三维坐标信息到虚拟摄像机所在的点的三维坐标信息的三维向量,设备中心点三维坐标信息到虚拟摄像机所在的点的三维坐标信息的三维向量设为Z2;
C3,以设备中心点为圆心以视角对应点到设备中心点的距离为半径绘制一个圆,设圆为Z3,设备中心点到虚拟摄像机的向量Z2与圆Z3的交点为Z4;
C4,计算以设备中心点三维坐标信息到交点Z4的向量,设为Z5;
向量Z1与Z5之间存在夹角;
C5,以设备中心点为圆心,向量Z1朝向量Z5旋转,在设定的时间内,直至
以时间为单位,在规定的时间内,向量Z1与Z5之间存在的夹角为零;
由上述步骤C1-C5实现了设备的旋转,实现了改变装配体的方向,实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差。
有益效果:本发明取得了如下有益效果,
第一,不需要人工设置每一个零部件装配的动画效果,能够自动实现零件装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示,降低了开发人员的工作强度和工作量。
第二,为每一个零件装配过程设置了撤销的步骤,可实现反复观看和学习零件装配的过程,可以帮助工人详细了解装配步骤。如果没有该撤销的步骤,那么工人想看某一个零件的装配过程,需要播放第2遍甚至更多遍,会浪费大量的时间。
第三,设置了零件装配顺序遍历模块执行遍历数组的指令;根据指令,零件装配顺序遍历模块才能遍历数组,从而实现了对零件逐个进行装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示,增强了演示效果。
第四,实现了设备的旋转,实现了改变装配体的方向,实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差。
具体实施方式
实施例1:本实施例提出一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的编辑器,包括用户应用层、功能模块层、软件平台层、数据信息层;
数据信息层包括系统管理数据,模型信息数据,以及装配工艺信息数据;
系统管理数据包括账户和密码信息、授权信息等;
模型信息数据为导入的产品三维模型,产品三维模型由不同零部件组成;
装配工艺信息数据为产品三维模型的各个零部件的装配顺序信息;
软件平台层为Unity3D;Unity3D是一个3D开发的引擎软件,C#是Unity3D的开发语言;
功能模块层包括用户管理模块、装备工艺制作模块、装备工艺编辑模块、装配手册发布模块;
用户管理模块用于用户登录鉴权管理;
装备工艺制作模块用于指定产品三维模型的各个零部件的装配顺序;
装备工艺编辑模块用于在指定产品三维模型的重点零部件进行标注,如尺寸、型号、装配工艺要求;
用户应用层为可视化的编辑界面;
产品三维模型由不同零部件组成,每个零部件均有层级、初始三维坐标信息、及各零件的直径;
设零部件的初始三维坐标信息为:Xi、Yi、Zi ,i=n,
n为层级;n≥1;
所述层级为设计产品三维模型时,设计人员对产品三维模型的各个零部件设定的排列顺序,该排列遵从由外及里的原则,举例来说,最外面的是第1层、次之为第2层,以此类推。
实施例2:本实施例提出一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于包括如下步骤:
A1、拆解产品设备模型的零件的步骤;
采用C#开发语言编写遍历程序;所述遍历程序用于遍历产品三维模型,获取各零件的层级及初始三维坐标信息,记录各零件坐标位置,记录各零件对应的视角对应点,记录各零件拆解要横向移动到的目标位置;
进一步的,
步骤A1包括又如下子步骤:
A11,记录各零件坐标位置;
获取各零件的初始三维坐标信息,将获取到的各零件的初始三维坐标信息存储到数据库;
A12,记录各零件对应的视角对应点;在每个零件的所在的初始三维坐标处生成一个视角对应的三维坐标点;所述视角对应的三维坐标点要朝向产品设备模型的中心点;将创建的各零件对应的视角对应点的三维坐标信息存储到数据库;
每个零件的所在的位置为各零件的初始三维坐标;
产品设备模型的中心点为产品设备模型的立体几何中心点;
视角对应的三维坐标点包括X轴、Y轴、Z轴信息;
进一步的,
所述视角对应的三维坐标点要朝向产品设备模型的中心点包括如下步骤:
设备中心点的三维坐标信息减去视角对应的三维坐标点的三维信息所到的结果为所述视角对应的三维坐标点到产品设备模型的中心点的朝向。
A13,记录各零件拆解要横向移动到的目标位置;
遍历程序包括爆炸的轴向,该爆炸的轴向由开发人员指定,轴向包括X轴、Y轴、或Z轴;
X轴:
遍历程序将层级最大的零部件的层级设为基层,基层的坐标为Xn、Yn、Zn
层级最小的设为最外层;最外层的坐标为X1、Yn、Zn
遍历程序计算各零件最终坐标,为不同层级的零部件赋予最终坐标:
设层级为:n≥1
设每个零件的直径为:d1-dn;
设各零件到基层的距离为Ln:则:
每个零件的最终坐标的X轴向的坐标为:xn-Ln
每个零件的最终坐标的Y轴向的坐标为:Yn
每个零件的最终坐标的Y轴向的坐标为:Zn
最终得到每个零件的最终坐标为:(xn-Ln,Yn,Zn)
得到的所述最终坐标(xn-Ln,Yn,Zn)为各零件拆解要横向移动到的目标位置,
将最终坐标(xn-Ln,Yn,Zn)存储到数据库。
A2、实现爆炸轨迹移动,最终生成爆炸动画及最终爆炸图;
遍历程序将各零件在规定的时间内从初始坐标移动到最终坐标,从而实现爆炸轨迹移动,最终生成爆炸动画及最终爆炸图,实现各零件的拆解动画;
规定的时间为开发人员根据最优爆炸动画爆炸效果设定的时间值;
A3、设置零件装配顺序的步骤;
还包括零件装配顺序模块;零件装配顺序模块包括存储各零件装配顺序的数组;所述数组包括存储顺序和存储内容;
零件装配顺序模块检测设计师鼠标双击中零件的事件,弹出装配顺序编辑框;
设计师在装配顺序编辑框中输入装配顺序编号;
零件装配顺序模块将装配顺序编号,以及该编号所对应的零件三维坐标存储到数组中;
进一步的,步骤A3还包括如下子步骤:
A31,零件装配顺序模块将装配顺序编号存储到数组相应的顺序中;将该编号所对应的零件三维坐标存储到数组存储顺序所对应的存储内容中;
A32,零件装配顺序模块检测设计师鼠标双击中零件的事件,还弹出零部件参数编辑框,设计师将在参数编辑框内输入零部件型号、尺寸、及组装要求,如紧固螺丝,需要多大扭力,需要使用什么样的专业工具等,将参数编辑框中的信息存储到数据库中。
A4,实现零件装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示。
进一步的,本实施例所述的快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,还包括零件装配顺序遍历模块,零件装配顺序遍历程序应用遍历模块遍历产品三维模型的零件装配顺序,包括如下步骤:
S1,零件装配顺序遍历模块遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第1个的零件三维坐标作为基点,设为(X1、Y1、Z1);
S2,第2个的零件向第1个的零件装配的步骤;
S21,零件装配顺序遍历模块获取执行第2个零件向第1个零件装配的指令;零件装配顺序遍历模块遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第2个的零件三维坐标,设为(X2、Y2、Z2)
将(X2、Y2、Z2)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1);
指定时间为开发人员根据最优装配顺序的动画轨迹演示设定的时间值;
S22,还包括撤销步骤,消除上一步操作,将零件还原到原来位置;
零件装配顺序遍历模块获取撤销指令,将零件原来的三维坐标(X2、Y2、Z2)重新赋值给零件,零件在现在的位置消失,还原到的原来的位置。
S23,再次执行步骤S21和步骤S22,可实现反复观看和学习第2个的零件向第1个的零件装配的过程。
S3,第3个的零件向第1个的零件装配的步骤;
S31,零件装配顺序遍历模块获取执行第3个零件向第1个零件装配的指令;零件装配顺序再次遍历模块DI遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第3个的零件三维坐标,设为(X3、Y3、Z3)
将(X3、Y3、Z3)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1);
S32,还包括撤销步骤,消除上一步操作,将零件还原到原来位置;
零件装配顺序遍历模块获取撤销指令,将零件原来的三维坐标(X3、Y3、Z3)重新赋值给零件,零件在现在的位置消失,还原到的原来的位置。
S33,再次执行步骤S31和步骤S32,可实现反复观看和学习第3个的零件向第1个的零件装配的过程。
S4,依次类推,直至将最后一个坐标(Xn、Yn、Zn)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1)。
S2-S4每个步骤中还包括展示数据库中保存的各零件的参数编辑框中的数据信息;
步骤S2-S4每个步骤还包括改变装配体的方向的步骤,以实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差;
包括如下子步骤:
B1,固定虚拟摄像机的位置,摄像机的位置由美工人工调节最佳视角位置;
B2,S2-S4每个零件装配步骤中,在设定时间内旋转设备中心点到视角对应点的朝向,实现最佳视角,清楚的展现各零件的装配过程;
进一步的,在设定时间内旋转设备中心点到视角对应点的朝向包括如下子步骤:
C1,计算设备中心点三维坐标信息到视角对应点的三维坐标信息的三维向量,设备中心点三维坐标信息到视角对应点的三维坐标信息的三维向量设为Z1;
C2,计算设备中心点三维坐标信息到虚拟摄像机所在的点的三维坐标信息的三维向量,设备中心点三维坐标信息到虚拟摄像机所在的点的三维坐标信息的三维向量设为Z2;
C3,以设备中心点为圆心以视角对应点到设备中心点的距离为半径绘制一个圆,设圆为Z3,设备中心点到虚拟摄像机的向量Z2与圆Z3的交点为Z4;
C4,计算以设备中心点三维坐标信息到交点Z4的向量,设为Z5;
向量Z1与Z5之间存在夹角;
C5,以设备中心点为圆心,向量Z1朝向量Z5旋转,在设定的时间内,直至
以时间为单位,在规定的时间内,向量Z1与Z5之间存在的夹角为零;
由上述步骤C1-C5实现了设备的旋转,实现了改变装配体的方向,实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差。
本发明不需要人工设置每一个零部件装配的动画效果,能够自动实现零件装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示,降低了开发人员的工作强度和工作量。为每一个零件装配过程设置了撤销的步骤,可实现反复观看和学习零件装配的过程,可以帮助工人详细了解装配步骤。如果没有该撤销的步骤,那么工人想看某一个零件的装配过程,需要播放第2遍甚至更多遍,会浪费大量的时间。设置了零件装配顺序遍历模块执行遍历数组的指令;根据指令,零件装配顺序遍历模块才能遍历数组,从而实现了对零件逐个进行装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示,增强了演示效果。实现了设备的旋转,实现了改变装配体的方向,实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差。
Claims (8)
1.一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于包括如下步骤:
A1、拆解产品设备模型的零件的步骤;
采用C#开发语言编写遍历程序;所述遍历程序用于遍历产品三维模型,获取各零件的层级及初始三维坐标信息,记录各零件坐标位置,记录各零件对应的视角对应点,记录各零件拆解要横向移动到的目标位置;
A2、实现爆炸轨迹移动,最终生成爆炸动画及最终爆炸图;
遍历程序将各零件在规定的时间内从初始坐标移动到最终坐标,从而实现爆炸轨迹移动,最终生成爆炸动画及最终爆炸图,实现各零件的拆解动画;
规定的时间为开发人员根据最优爆炸动画爆炸效果设定的时间值;
A3、设置零件装配顺序的步骤;
还包括零件装配顺序模块;零件装配顺序模块包括存储各零件装配顺序的数组;所述数组包括存储顺序和存储内容;
零件装配顺序模块检测设计师鼠标双击中零件的事件,弹出装配顺序编辑框;
设计师在装配顺序编辑框中输入装配顺序编号;
零件装配顺序模块将装配顺序编号,以及该编号所对应的零件三维坐标存储到数组中;
A4,实现零件装配顺序的动画轨迹演示,及零件装配过程的演示。
2.根据权利要求1所述的快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于步骤A1包括如下子步骤:
A11,记录各零件坐标位置;
获取各零件的初始三维坐标信息,将获取到的各零件的初始三维坐标信息存储到数据库;
A12,记录各零件对应的视角对应点;在每个零件的所在的初始三维坐标处生成一个视角对应的三维坐标点;所述视角对应的三维坐标点要朝向产品设备模型的中心点;将创建的各零件对应的视角对应点的三维坐标信息存储到数据库;
每个零件的所在的位置为各零件的初始三维坐标;
产品设备模型的中心点为产品设备模型的立体几何中心点;
视角对应的三维坐标点包括X轴、Y轴、Z轴信息;
A13,记录各零件拆解要横向移动到的目标位置;
遍历程序包括爆炸的轴向,该爆炸的轴向由开发人员指定,轴向包括X轴、Y轴、或Z轴;
X轴:
遍历程序将层级最大的零部件的层级设为基层,基层的坐标为Xn、Yn、Zn
层级最小的设为最外层;最外层的坐标为X1、Yn、Zn
遍历程序计算各零件最终坐标,为不同层级的零部件赋予最终坐标:
设层级为:n≥1
设每个零件的直径为:d1-dn;
设各零件到基层的距离为Ln:则:
每个零件的最终坐标的X轴向的坐标为:xn-Ln
每个零件的最终坐标的Y轴向的坐标为:Yn
每个零件的最终坐标的Y轴向的坐标为:Zn
最终得到每个零件的最终坐标为:(xn-Ln,Yn,Zn)
得到的所述最终坐标(xn-Ln,Yn,Zn)为各零件拆解要横向移动到的目标位置,
将最终坐标(xn-Ln,Yn,Zn)存储到数据库。
3.根据权利要求2所述的快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于所述视角对应的三维坐标点要朝向产品设备模型的中心点包括如下步骤:
设备中心点的三维坐标信息减去视角对应的三维坐标点的三维信息所到的结果为所述视角对应的三维坐标点到产品设备模型的中心点的朝向。
4.根据权利要求1所述的快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于步骤A3还包括如下子步骤:
A31,零件装配顺序模块将装配顺序编号存储到数组相应的顺序中;将该编号所对应的零件三维坐标存储到数组存储顺序所对应的存储内容中;
A32,零件装配顺序模块检测设计师鼠标双击中零件的事件,还弹出零部件参数编辑框,设计师将在参数编辑框内输入零部件型号、尺寸、及组装要求,如紧固螺丝,需要多大扭力,需要使用什么样的专业工具等,将参数编辑框中的信息存储到数据库中。
5.根据权利要求1所述的快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于:还包括零件装配顺序遍历模块,零件装配顺序遍历程序应用遍历模块遍历产品三维模型的零件装配顺序,包括如下步骤:
S1,零件装配顺序遍历模块遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第1个的零件三维坐标作为基点,设为(X1、Y1、Z1);
S2,第2个的零件向第1个的零件装配的步骤;
S21,零件装配顺序遍历模块获取执行第2个零件向第1个零件装配的指令;零件装配顺序遍历模块遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第2个的零件三维坐标,设为(X2、Y2、Z2);
将(X2、Y2、Z2)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1);
指定时间为开发人员根据最优装配顺序的动画轨迹演示设定的时间值;
S22,还包括撤销步骤,消除上一步操作,将零件还原到原来位置;
零件装配顺序遍历模块获取撤销指令,将零件原来的三维坐标(X2、Y2、Z2)重新赋值给零件,零件在现在的位置消失,还原到的原来的位置;
S23,再次执行步骤S21和步骤S22,可实现反复观看和学习第2个的零件向第1个的零件装配的过程;
S3,第3个的零件向第1个的零件装配的步骤;
S31,零件装配顺序遍历模块获取执行第3个零件向第1个零件装配的指令;零件装配顺序再次遍历模块DI遍历存储各零件装配顺序的数组,获取装配顺序编号及该编号所对应的零件三维坐标,将数组中存储顺序为第3个的零件三维坐标,设为(X3、Y3、Z3)
将(X3、Y3、Z3)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1);
S32,还包括撤销步骤,消除上一步操作,将零件还原到原来位置;
零件装配顺序遍历模块获取撤销指令,将零件原来的三维坐标(X3、Y3、Z3)重新赋值给零件,零件在现在的位置消失,还原到的原来的位置;
S33,再次执行步骤S31和步骤S32,可实现反复观看和学习第3个的零件向第1个的零件装配的过程;
S4,依次类推,直至将最后一个坐标(Xn、Yn、Zn)所对应的零件在指定时间移动到(X1、Y1、Z1)。
6.根据权利要求5所述的快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于:
S2-S4每个步骤中还包括展示数据库中保存的各零件的参数编辑框中的数据信息;
步骤S2-S4每个步骤还包括改变装配体的方向的步骤,以实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差;
包括如下子步骤:
B1,固定虚拟摄像机的位置,摄像机的位置由美工人工调节最佳视角位置;
B2,S2-S4每个零件装配步骤中,在设定时间内旋转设备中心点到视角对应点的朝向,实现最佳视角,清楚的展现各零件的装配过程。
7.根据权利要求6所述的快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的方法,其特征在于:
在设定时间内旋转设备中心点到视角对应点的朝向包括如下子步骤:
C1,计算设备中心点三维坐标信息到视角对应点的三维坐标信息的三维向量,设备中心点三维坐标信息到视角对应点的三维坐标信息的三维向量设为Z1;
C2,计算设备中心点三维坐标信息到虚拟摄像机所在的点的三维坐标信息的三维向量,设备中心点三维坐标信息到虚拟摄像机所在的点的三维坐标信息的三维向量设为Z2;
C3,以设备中心点为圆心以视角对应点到设备中心点的距离为半径绘制一个圆,设圆为Z3,设备中心点到虚拟摄像机的向量Z2与圆Z3的交点为Z4;
C4,计算以设备中心点三维坐标信息到交点Z4的向量,设为Z5;
向量Z1与Z5之间存在夹角;
C5,以设备中心点为圆心,向量Z1朝向量Z5旋转,在设定的时间内,直至
以时间为单位,在规定的时间内,向量Z1与Z5之间存在的夹角为零;
由上述步骤C1-C5实现了设备的旋转,实现了改变装配体的方向,实现最佳的拟摄像机位置及镜头拉伸效果,避免摄像机穿模和摄像机频繁移动造成用户视觉眩晕,体验感差。
8.一种快速实现产品模型爆炸拆解及装配顺序开发的编辑器,其特征在于:包括用户应用层、功能模块层、软件平台层、数据信息层;
数据信息层包括系统管理数据,模型信息数据,以及装配工艺信息数据;
系统管理数据包括账户和密码信息、授权信息等;
模型信息数据为导入的产品三维模型,产品三维模型由不同零部件组成;
装配工艺信息数据为产品三维模型的各个零部件的装配顺序信息;
软件平台层为Unity3D;Unity3D是一个3D开发的引擎软件,C#是Unity3D的开发语言;
功能模块层包括用户管理模块、装备工艺制作模块、装备工艺编辑模块、装配手册发布模块;
用户管理模块用于用户登录鉴权管理;
装备工艺制作模块用于指定产品三维模型的各个零部件的装配顺序;
装备工艺编辑模块用于在指定产品三维模型的重点零部件进行标注,如尺寸、型号、装配工艺要求;
用户应用层为可视化的编辑界面;
产品三维模型由不同零部件组成,每个零部件均有层级、初始三维坐标信息、及各零件的直径;
设零部件的初始三维坐标信息为:Xi、Yi、Zi ,i=n,
n为层级;n≥1;
所述层级为设计产品三维模型时,设计人员对产品三维模型的各个零部件设定的排列顺序,该排列遵从由外及里的原则,举例来说,最外面的是第1层、次之为第2层,以此类推。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115169023A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-10-11 | 南京维拓科技股份有限公司 | 一种工业产品数字化模型建模/装配动画快速制作方法 |
CN115329615A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-11 | 北京名洋数字科技股份有限公司 | 基于数据库预存展品自动投影模型系统及方法 |
CN117034471A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-10 | 北京集度科技有限公司 | 车辆半轴装配路径生成方法、装置和计算机程序产品 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030097195A1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-05-22 | General Electric Company | Method for computing disassembly sequences from geometric models |
JP2012014569A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Hitachi Ltd | 組立シーケンス生成システム、プログラム及び方法 |
WO2012141282A1 (ja) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | 株式会社日立製作所 | 計算機システム、及び組立アニメーション生成方法 |
US9019279B1 (en) * | 2011-10-04 | 2015-04-28 | Google Inc. | Systems and method for navigating between a nadir view and an oblique view of a map |
CN106935092A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-07-07 | 武汉理工大学 | 一种基于船舶柴油机的虚拟装配系统 |
CN111009023A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-14 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 三维电子交互式发布物制作方法及装置 |
CN111652971A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-11 | 上海商汤智能科技有限公司 | 一种显示控制方法及装置 |
CN112652040A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-13 | 南京维拓科技股份有限公司 | 一种三维复杂产品爆炸图及爆炸动画智能生成方法 |
-
2022
- 2022-01-28 CN CN202210104361.5A patent/CN114429522B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030097195A1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-05-22 | General Electric Company | Method for computing disassembly sequences from geometric models |
JP2012014569A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Hitachi Ltd | 組立シーケンス生成システム、プログラム及び方法 |
WO2012141282A1 (ja) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | 株式会社日立製作所 | 計算機システム、及び組立アニメーション生成方法 |
US9019279B1 (en) * | 2011-10-04 | 2015-04-28 | Google Inc. | Systems and method for navigating between a nadir view and an oblique view of a map |
CN106935092A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-07-07 | 武汉理工大学 | 一种基于船舶柴油机的虚拟装配系统 |
CN111009023A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-14 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 三维电子交互式发布物制作方法及装置 |
CN111652971A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-11 | 上海商汤智能科技有限公司 | 一种显示控制方法及装置 |
CN112652040A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-13 | 南京维拓科技股份有限公司 | 一种三维复杂产品爆炸图及爆炸动画智能生成方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
文勃 等: "基于CATIA模型的拆装动画制作方法研究", 机械设计与制造工程, no. 03 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115169023A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-10-11 | 南京维拓科技股份有限公司 | 一种工业产品数字化模型建模/装配动画快速制作方法 |
CN115169023B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-08-29 | 南京维拓科技股份有限公司 | 一种工业产品数字化模型建模/装配动画快速制作方法 |
CN115329615A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-11 | 北京名洋数字科技股份有限公司 | 基于数据库预存展品自动投影模型系统及方法 |
CN115329615B (zh) * | 2022-10-18 | 2023-02-10 | 北京名洋数字科技股份有限公司 | 基于数据库预存展品自动投影模型系统及方法 |
CN117034471A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-10 | 北京集度科技有限公司 | 车辆半轴装配路径生成方法、装置和计算机程序产品 |
CN117034471B (zh) * | 2023-10-08 | 2024-01-26 | 北京集度科技有限公司 | 车辆半轴装配路径生成方法、装置和计算机程序产品 |
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