基于Unity3D引擎在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用研究 ——以橋梁施工安全危險(xiǎn)源辨識(shí)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)為例
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 10:05
為提高在橋梁施工安全危險(xiǎn)源辨識(shí)的培訓(xùn)效率,突破傳統(tǒng)培訓(xùn)方式以彌補(bǔ)傳統(tǒng)化施工中對(duì)時(shí)間、空間、資本上的不足,本研究提供開發(fā)基于Unity3D平臺(tái)下的橋梁施工安全危險(xiǎn)源辨識(shí)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的解決方案。本研究的主要內(nèi)容包含該系統(tǒng)的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能需求設(shè)計(jì)、交互語言呈現(xiàn)、考核方式、虛擬培訓(xùn)情景案例分析等,從而建立一個(gè)交互性強(qiáng)、安全性高、可進(jìn)行重復(fù)操作和系統(tǒng)評(píng)價(jià)合理的虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)。本文通過對(duì)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,闡述傳統(tǒng)橋梁施工安全危險(xiǎn)辨識(shí)源培訓(xùn)中的不足和虛擬培訓(xùn)所能夠提供的優(yōu)勢。其次,利用3Ds max和Unity3D的開發(fā)平臺(tái)對(duì)場景模型進(jìn)行制作和優(yōu)化設(shè)計(jì),模擬真實(shí)環(huán)境下危險(xiǎn)源。利用相關(guān)的數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng),編寫相關(guān)的算法,并借助該平臺(tái)進(jìn)行圖形交互界面設(shè)計(jì),完成受訓(xùn)者與虛擬培訓(xùn)場景危險(xiǎn)源進(jìn)行交互控制的呈現(xiàn)。本文研究的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:(1)施工危險(xiǎn)源場景的搭建。通過使用3Ds max對(duì)施工場景和自然環(huán)境進(jìn)行模型的創(chuàng)建,并導(dǎo)出Unity3D開發(fā)平臺(tái)可識(shí)別的格式進(jìn)行仿真交互分析。(2)交互控制程序碼的編寫。通過利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)受訓(xùn)者依照動(dòng)畫或者程序碼控制表現(xiàn)動(dòng)作姿勢、視角切換呈現(xiàn)...
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
1.2.2 發(fā)展趨勢
2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的概述
2.1 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的定義
2.1.1 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1.2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.1.3 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的優(yōu)勢
2.2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的軟件選擇
2.2.1 Unity3D引擎的架構(gòu)與優(yōu)化
2.2.2 3Ds max的功能與優(yōu)勢
3 安全危險(xiǎn)源辨識(shí)與虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)
3.1 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)功能需求與分析
3.1.1 硬件設(shè)備的提升可增強(qiáng)沉浸度
3.1.2 多樣化的設(shè)計(jì)利于提高互動(dòng)性
3.1.3 合理的仿真場景能激發(fā)想象力
3.2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)
3.3 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)流程
3.4 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的案例內(nèi)容分析
3.4.1 橋梁施工危險(xiǎn)源辨識(shí)形態(tài)內(nèi)容分析
3.4.2 危險(xiǎn)源辨識(shí)在虛擬交互案例對(duì)比分析
3.4.3 危險(xiǎn)源辨識(shí)在虛擬培訓(xùn)的呈現(xiàn)分析
3.5 虛擬環(huán)境場景中模型建制
3.5.1 虛擬場景建模規(guī)范
3.5.2 虛擬場景建模流程
3.5.3 虛擬角色的設(shè)計(jì)制作
3.6 核心主機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)
3.7 VR設(shè)備選擇運(yùn)用
3.8 可持續(xù)技術(shù)發(fā)展空間
4 Unity3D引擎虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)場景搭建
4.1 Unity3D場景實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)建與轉(zhuǎn)化
4.1.1 3DS Max中場景的建模
4.1.2 Unity3D場景高效導(dǎo)入
4.1.3 虛擬受訓(xùn)者的實(shí)時(shí)嵌入
4.1.4 虛擬場景的優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2 Unity3D圖形交互界面設(shè)計(jì)(GUI)的實(shí)現(xiàn)
4.2.1 界面的初始的構(gòu)成
4.2.2 程序主界面交互運(yùn)行
4.2.3 程序的結(jié)束界面設(shè)計(jì)
4.3 Unity3D交互語言的呈現(xiàn)
4.3.1 視角交互操作的呈現(xiàn)
4.3.2 考核記分的交互方式
4.3.3 危險(xiǎn)源辨識(shí)情境案例
4.4 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)程序的生成與發(fā)布
4.5 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)軟件功能測試及建議
5 Unity3D引擎在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)中的展望
5.1 Unity3D引擎在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)中實(shí)踐價(jià)值
5.2 Unity3D引擎在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)中未來發(fā)展方向
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于3ds Max與Unity 3D的虛擬展廳圖片更新的實(shí)現(xiàn)[J]. 吳保文,楊柏軍. 文山學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]拖拉機(jī)虛擬仿真行走轉(zhuǎn)向算法的實(shí)現(xiàn)[J]. 于天馳,胡軍,劉桂陽,于海明,謝秋菊,許春林. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]計(jì)算機(jī)未來發(fā)展方向預(yù)測及新技術(shù)之研究論述[J]. 向東. 廣東職業(yè)技術(shù)教育與研究. 2016(02)
[4]國內(nèi)外虛擬校園建設(shè)技術(shù)的比較研究[J]. 楊嬌,呂開云. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2013(05)
[5]基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的變電站運(yùn)行仿真研究[J]. 鄭雄飛,王俊杰. 科技信息. 2013(04)
[6]淺談模擬教學(xué)在煤炭企業(yè)安全技術(shù)培訓(xùn)中的應(yīng)用[J]. 茍曉,高靜. 現(xiàn)代企業(yè)教育. 2012(02)
[7]軌道交通仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉靜靜,夏濤. 軟件. 2012(01)
[8]虛擬仿真技術(shù)在企業(yè)培訓(xùn)中的應(yīng)用[J]. 李金達(dá). 黑龍江科技信息. 2011(31)
[9]艦船輪機(jī)虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)研究[J]. 孔慶福,曾凡明,吳家明,吳雄學(xué). 微計(jì)算機(jī)信息. 2010(13)
[10]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 許微. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2009(02)
碩士論文
[1]大功率拖拉機(jī)虛擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 于天馳.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2016
[2]基于Unity3D鑿巖臺(tái)車虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的研究[D]. 王鳳欽.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[3]基于Unity3D的手機(jī)游戲客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 任建邦.北京交通大學(xué) 2013
[4]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的油泵車虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃務(wù)莎.南京大學(xué) 2013
[5]塔機(jī)拆裝及操作仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 韓秋楠.北京建筑工程學(xué)院 2012
[6]建設(shè)工程施工危險(xiǎn)源辯識(shí)與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 陳敏慧.中南大學(xué) 2010
[7]建筑施工實(shí)訓(xùn)虛擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李和珊.電子科技大學(xué) 2010
[8]Second Life中虛擬圖書館的應(yīng)用與構(gòu)建研究[D]. 孟瓊.東北師范大學(xué) 2010
本文編號(hào):2908512
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
1.2.2 發(fā)展趨勢
2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的概述
2.1 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的定義
2.1.1 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1.2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.1.3 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的優(yōu)勢
2.2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的軟件選擇
2.2.1 Unity3D引擎的架構(gòu)與優(yōu)化
2.2.2 3Ds max的功能與優(yōu)勢
3 安全危險(xiǎn)源辨識(shí)與虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)
3.1 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)功能需求與分析
3.1.1 硬件設(shè)備的提升可增強(qiáng)沉浸度
3.1.2 多樣化的設(shè)計(jì)利于提高互動(dòng)性
3.1.3 合理的仿真場景能激發(fā)想象力
3.2 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)
3.3 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)流程
3.4 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的案例內(nèi)容分析
3.4.1 橋梁施工危險(xiǎn)源辨識(shí)形態(tài)內(nèi)容分析
3.4.2 危險(xiǎn)源辨識(shí)在虛擬交互案例對(duì)比分析
3.4.3 危險(xiǎn)源辨識(shí)在虛擬培訓(xùn)的呈現(xiàn)分析
3.5 虛擬環(huán)境場景中模型建制
3.5.1 虛擬場景建模規(guī)范
3.5.2 虛擬場景建模流程
3.5.3 虛擬角色的設(shè)計(jì)制作
3.6 核心主機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)
3.7 VR設(shè)備選擇運(yùn)用
3.8 可持續(xù)技術(shù)發(fā)展空間
4 Unity3D引擎虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)場景搭建
4.1 Unity3D場景實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)建與轉(zhuǎn)化
4.1.1 3DS Max中場景的建模
4.1.2 Unity3D場景高效導(dǎo)入
4.1.3 虛擬受訓(xùn)者的實(shí)時(shí)嵌入
4.1.4 虛擬場景的優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2 Unity3D圖形交互界面設(shè)計(jì)(GUI)的實(shí)現(xiàn)
4.2.1 界面的初始的構(gòu)成
4.2.2 程序主界面交互運(yùn)行
4.2.3 程序的結(jié)束界面設(shè)計(jì)
4.3 Unity3D交互語言的呈現(xiàn)
4.3.1 視角交互操作的呈現(xiàn)
4.3.2 考核記分的交互方式
4.3.3 危險(xiǎn)源辨識(shí)情境案例
4.4 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)程序的生成與發(fā)布
4.5 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)軟件功能測試及建議
5 Unity3D引擎在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)中的展望
5.1 Unity3D引擎在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)中實(shí)踐價(jià)值
5.2 Unity3D引擎在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)中未來發(fā)展方向
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于3ds Max與Unity 3D的虛擬展廳圖片更新的實(shí)現(xiàn)[J]. 吳保文,楊柏軍. 文山學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]拖拉機(jī)虛擬仿真行走轉(zhuǎn)向算法的實(shí)現(xiàn)[J]. 于天馳,胡軍,劉桂陽,于海明,謝秋菊,許春林. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]計(jì)算機(jī)未來發(fā)展方向預(yù)測及新技術(shù)之研究論述[J]. 向東. 廣東職業(yè)技術(shù)教育與研究. 2016(02)
[4]國內(nèi)外虛擬校園建設(shè)技術(shù)的比較研究[J]. 楊嬌,呂開云. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2013(05)
[5]基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的變電站運(yùn)行仿真研究[J]. 鄭雄飛,王俊杰. 科技信息. 2013(04)
[6]淺談模擬教學(xué)在煤炭企業(yè)安全技術(shù)培訓(xùn)中的應(yīng)用[J]. 茍曉,高靜. 現(xiàn)代企業(yè)教育. 2012(02)
[7]軌道交通仿真教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉靜靜,夏濤. 軟件. 2012(01)
[8]虛擬仿真技術(shù)在企業(yè)培訓(xùn)中的應(yīng)用[J]. 李金達(dá). 黑龍江科技信息. 2011(31)
[9]艦船輪機(jī)虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)研究[J]. 孔慶福,曾凡明,吳家明,吳雄學(xué). 微計(jì)算機(jī)信息. 2010(13)
[10]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 許微. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2009(02)
碩士論文
[1]大功率拖拉機(jī)虛擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 于天馳.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2016
[2]基于Unity3D鑿巖臺(tái)車虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的研究[D]. 王鳳欽.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[3]基于Unity3D的手機(jī)游戲客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 任建邦.北京交通大學(xué) 2013
[4]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的油泵車虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃務(wù)莎.南京大學(xué) 2013
[5]塔機(jī)拆裝及操作仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 韓秋楠.北京建筑工程學(xué)院 2012
[6]建設(shè)工程施工危險(xiǎn)源辯識(shí)與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 陳敏慧.中南大學(xué) 2010
[7]建筑施工實(shí)訓(xùn)虛擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李和珊.電子科技大學(xué) 2010
[8]Second Life中虛擬圖書館的應(yīng)用與構(gòu)建研究[D]. 孟瓊.東北師范大學(xué) 2010
本文編號(hào):2908512
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