基于輕量化模型的三維裝配動畫研究.pdf

1、CAD技術(shù)從上世紀50年代出現(xiàn)以來，得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用，并從繪圖發(fā)展到三維造型，目前已經(jīng)成為各個設計行業(yè)中不可或缺的輔助工具。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計通常采用平面圖形表示機械零件及其裝配關(guān)系，設計結(jié)果是機械模型在某一位置的靜態(tài)平面圖形。這種方法難以反映機械模型在運行過程中各零件的運動狀態(tài)及其相對位置關(guān)系，無法直觀地判斷運動是否合理，各零件之間是否存在干涉等。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，三維造型及計算機動畫技術(shù)逐步得到應用，這些技術(shù)生成產(chǎn)品的三

2、維實體動畫和運動仿真動畫，可有效地解決上述問題本文首先對計算機動畫發(fā)展進行了概述，針對目前主流的三維造型軟件在產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)瀏覽中存在的問題，特別是若模型僅用于顯示，當前的三維模型中存在大量的冗余信息，采用了一種集三維顯示模型和幾何模型為一體的輕量化文件解決方案，既可實現(xiàn)對模型的快速瀏覽，又可實現(xiàn)對幾何模型信息進行精確查詢。輕量化模型通過數(shù)據(jù)壓縮和刪減大幅度減少文件大小，可方便三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)在網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)發(fā)布和交流，并且給出了實現(xiàn)產(chǎn)品三維數(shù)

3、據(jù)瀏覽整體解決方案，并以此理論為基礎(chǔ)實現(xiàn)了三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)瀏覽系統(tǒng)和從當前流行的三維設計平臺中生成輕量化文件的接口。 本文的另一重點在于利用產(chǎn)品輕量化模型實現(xiàn)三維模型裝配動畫，動畫實現(xiàn)主要采用關(guān)鍵幀動畫思想，本文還對產(chǎn)品自動裝配動畫相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進行了討論，在分析現(xiàn)有的序列規(guī)劃方案后采用交互式規(guī)劃方法進行序列規(guī)劃，在裝配路徑規(guī)劃方面提出了基于A*搜索算法的動態(tài)步長擴展算法，減少了擴展次數(shù)，提高了算法效率。并對整個裝配過程用關(guān)鍵幀動畫