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基于VR的虚拟测试技术及其应用基础研究

郭天太  
【摘要】:本文的研究内容紧紧围绕基于VR的虚拟测试技术这一概念,重点在于从宏观角度对基于VR的虚拟测试技术进行系统的研究,以求建立其基本概念及理论模型、实现方法等,具体内容可大致分为三个部分:理论基础、实现技术、应用实例。主要研究内容如下: 第一章是绪论部分。首先介绍了虚拟现实技术的概念、特点、历史与现状、以及虚拟现实技术在机械制造领域的应用。然后介绍了基于VR的虚拟测试技术的项目背景、研究现状、研究意义与研究内容,讨论了本文的创新之处。最后给出了论文的主要工作以及论文的组织结构。 第二章的主要内容是基于VR的虚拟测试技术的概念及模型,具体内容包括:基于VR的虚拟测试技术在VM的全生命周期中的作用;基于VR的虚拟测试技术的概念、理论模型、基本思想、工作原理、理论框架等;基于VR的虚拟测试系统的体系结构、分类、主要功能、实施步骤、功能及局限性等;基于VR的虚拟测试技术的哲学意义;对几种含义迥异的虚拟测试技术名称的概念辨析。最后对于基于VR的虚拟测试技术的应用前景进行了展望。 第三章研究基于VR的虚拟测试技术的理论基础,内容主要包括相似性原理及其在基于VR的虚拟测试技术中的应用;面向对象思想及其在虚拟测试技术中的应用;VR技术的工作原理;虚拟测试系统的仿真原理;以及虚拟测试系统中的测试技术。本章说明了基于VR的虚拟测试技术的方法论基础和多学科理论来源和基础。 第四章的研究内容是基于VR的虚拟测试技术的关键实现技术,主要内容包括:虚拟测试系统中的三维建模技术、虚拟仪器技术、可视化技术、数据管理技术、人工智能技术、系统集成技术等内容,最后在前述内容的基础上,建立了基于VR的虚拟测试技术的集成化模型。 第五章是一个基于单机的虚拟测试系统示例:建立在沉浸式VR系统基础上的车辆操纵稳定性虚拟试验系统。内容包括系统配置、车辆操纵稳定性分析技术介绍、WTK的工作原理、车辆操纵稳定性虚拟试验系统中的三维建模技术和VI技术、以及基于虚拟测试技术的车辆操纵稳定性虚拟试验技术,最后给出了车辆操纵稳定性虚拟试验系统的部分结果。 第六章介绍了一个基于网络的虚拟测试系统示例:在桌面型VR系统上实现的基于Web的虚拟无损检测系统。内容包括系统配置、VRML语言及其在基于VR的虚拟测试系统中的应用、无损检测技术概论、基于Web的虚拟无损检测系统的体系结构、基于Web的虚拟无损检测系统的实现,最后给出了基于Web的虚拟无损检测系统的部分仿真实例。 第七章是总结与展望,包括对全文研究内容的总结,和对今后工作的展望。 由于基于VR的虚拟测试技术是一个相对较新的概念,所涉及的理论和技术相当繁多,应用范围也相当广阔,加上受本人的水平及客观条件的限制,本文的研究内容只是初步的研究和探讨,难免存在不少缺陷和不足,这既有待于以后的完善和发展,也敬请各位专家和同行批评指正。


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