虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0

1、虚拟现实VR系统开发软件使用 说明书V1.0第一章系统概述1.1 系统介绍“虚拟现实VR系统开发软件”是基于客户/服务器模式,其中服务器提供 VR文件及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的VR 浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界。因为浏览器是本地平台提供的，从 而实现了和硬件平台的无关性。VR象HTML一样，是一种ASCII码描述语言，它 是一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行的指令，这些指令由再 现器解释执行，再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。由于VR是一个三 维造型和渲染的图形描述性语言，复杂的3D术语转换为动态虚拟世界是高速的 硬件和浏览器，又由于

2、其交互性强和跨平台性，使虚拟现实在Internet上有着 广泛的应用，例如远程教育、商业宣传等等。为此本公司研发出“基于VR的虚拟模型软件”，从用户的角度来说，基本上 是HTML加上第三维，但从开发者角度来说，VR环境的产生提供了一套完全的 新标准，新过程以及新的Web技术。交叉平台和浏览器的兼容性是首先要解决 的问题。设计之前，必须明确指定目标平台（PC、Mac、SGI的新02等等），CPU 速度、可以运行的带宽以及最适合使用的VR浏览器。1. 2系统功能概述1 .建模“虚拟现实VR系统开发软件”的建造概念和其他工程建模概念相似，必须 解决交流的问题，画出草图并研究材质的处理，生成模型、空间

3、、化身，但必 须考虑一些技术的限制，如，考虑到目标平台，决定在VR文件中放入多少多边 图形；预先考虑到虚拟现实VR系统开发软件执行的动作，把相应的目标归类， 用于设定三维物体之间的相互联系，建模与动画相互配合，如果归类正确合适, 就会缩小生成动画效果之后文件的体积。虚拟现实的设计中必须考虑加入重力 和碰撞的效果，以使虚拟现实的场景和生活中的相似。建模者需要生成代理几何模块(一系列的调用指令)，其作用在于是浏览器 在虚拟现实场景中只需监测一个很小的子目标，而无须计算虚拟场景中所有目 标的重力和碰撞效果，最大限度的减少浏览器的工作量，并改善VR的演示效果。 VR文件对自由曲面描述方式一直是基于po

4、lygon,文件中描述了曲面上各个点 在场景中的位置，故而文件中产生了大量的数字，致使文件体积庞大，NURBS 是一种在3D模型空间中，用曲线和曲面表示物体轮廓和形状的方法，简化了对 复杂曲面的描述，“虚拟现实VR系统开发软件”的扩展标准里已经加入了 NURBS 的描述语句，使得三维模型文件变得很小，另外，VR文件格式支持Zip压缩， 也使模型文件体积进一步缩小，减少对网络带宽的要求，却不影响浏览效果。 2.生成行为并设定功能“虚拟现实VR系统开发软件”的交互性很强，用户可以通过化身(用户在 虚拟空间的代表)与其他的用户化身“面对面”交流和沟通，真正实现WWW上 的多人环境，而它的实现需要编制

5、复杂的行为。VR制作的内容应当能在所有的 浏览器上运行。一种方法是使用动画，动画可以使VR世界更加逼真，许多制作 程序都需要用大量的时间检测节点来驱动动画，但同时也占用大量的CPU工作 时间，减少时间检测节点的数量并在其不执行实时工作时关闭是提高VR文件运 行性能的通用方法。另一种方法是通过语言编制复杂的行为，“虚拟现实VR 系统开发软件”互动性很强，除了包括内部的属性，更支持Java、ECMAScript (JavaScript) VRScript,甚至CGI等的接口，以便建立真3D虚拟社区。3.其他功能特点：(1)文件管理功能(2)文件编辑功能(3)具有预览功能(4)方便快捷的材质编辑功能

6、(5)方便下载VR资源1.3技术环境1 .硬件环境 CPU： P4 3. 0 G 以上； 内存：1GB以上； 硬盘：硬盘80G；2 .软件环境 数据库：Oracle 10g XEo 应用服务器：Tomcat 5. 5应用服务器软件。 FrameWork 版本：4. 0 操作系统：Windows XP第二章系统功能说明2.1 登录界面如下图2-1所示，双击“虚拟现实VR系统开发软件”的快捷方式，启动 程序。酎妈度VR粉开发图2-1快捷方式进入登录窗体，如下图2-2所示。图2-2登录窗口输入相关的用户，及密码和验证码后，点击确定按钮，即可进入系统主界 面。其中用户为用户姓名全拼，初始密码为六个一，

7、建议用户登录后修改自己 的密码。进入虚拟模型软件主界面。如图2-3所示。2.2 系统主界面输入正确的用户名和密码之后，并单击“开始”“高级仿真”命令, 出现状况如下图2-3所示的仿真界面。网选择过滤器住个轴已一-二三一生上一5三士二图2-4新建模型拓建FEM和伪直分析类受：（结构应|3Si£：默认语言：求辘§：NX KASTRAK妄使用的体倾所杳住。幡俗 0无体几何体选国.sanxhoulacl.i团与郃伴关璀团创建理想化郃件£孤乙houdacld_s，nL sinWMulwudAukiJcnL. £cn zwzh&adach: _£c

8、n 1 prt笈rm二为或rsirsr 二金1图2-3虚拟现实VR系统开发软件主界面右击仿真导航器的DACHILUNmodelLprt,选择“新建仿真”，如下图2-4所示, 单击确定，出现下图2-5所示；再单击确定。彷比6：FEW名称：捏理化都伴名：建解茸方案名称：求解器分析类型筹良力例型向自动创建步骏或子工况5ESTATIC 101 单约束仿真文件视图1结枸(SZSTA7IE )01-至妁中J 3 区T ” - a %,图2-5创建解算方案将齿轮设为显示部件，单击“材料属性”，选材如图2-6所示:,"pg I &BL理.V A 3 +.J.麟材他对妻图2-7指派材料界面单击

9、“3D四面体网格”对齿轮进行网格划分，如下图；单击确定后，即可显示 网格。如图2-8所示。图2-8 3D四面体网格右击仿真导航器的DACHILUNmodell.femL fem ,选择“显示仿真DACHILUNmodell.simL sim ,如图 2-9 所示o图2-9显示仿真模型右击“Constraints”，选择“固定约束”，步骤如图2-10所示:齐安妁束的&型对象、闺定为束X仿R文件视图图2-10固定约束右击“loads”，选择“力”，输入数据，并选择受力的齿面，如图；单击“确 定”后,如图2-11所不：港对京口自动地矢量*方向期图2-11矢量校准mmTW xQi图2-12求解

10、界面单击“照算”，如图，并确定，知道出现如下图：并关闭上面3个图框。如图 2-13所示。O后找理导航方Name*95anzhoudachL5Hnl二邙七 Solution 1位移节点的I的面转.曲湖的（2力美本的 府的应力单元节点 力的反作用力节点的 府后应作用力起节点的/ import" Results田 /lewporrsG Fringe FlorsTemolaiesPost VieTiy/"W66iC I。，yte iqt-. I R*5U It crni oujq i LED. CE ： .000*000, m ： 2.7C6C-0CS,CD t 00 CTOsm2

11、.706a-lX6Z.O3Q EBw7-际I,5?9a。方1,353一通9© jg?6.7661864k5IDfr-O3SC.OODfODOI IX NASTRAN. STfuciral. SESTABC 101 - Single Constraint(MASI24g|g-g£1,12旧0V图2-13解算界面选择“后处理导航器”中的“位移-一节点的"、“旋转-一节点的”、“应力 -基本的"、“应力一一单元节点"分别出现下图（从上到下），完成齿轮的有 限元分析。如图2-14所示。核»作空s反复致抵&后处建导就发Namg0%3sa

12、nzhoudachi.sim-滋W soknion 1NX N；三位移节点的三士应力茎本的三占应力单元节点± £质作用力节点的二为反作用力矩节点的Jjimported ResultsviewportsE -nnge PlotsPost View 2(MASTemplates勿nzhwc* J31ml 2 全?1 西 i。口 Pcsu 11 CCQZ i. TTE I m - liij . mS： O.COD«»O<K). OD i <i.OOi>?«CCO, 0： oraO.OCCU40C6 。口C&wOCC CzOC

13、O 6Mozm 。，仅 Cz80 Q，0Wb(XX) aom的 0,OBXO o,og*owcow>*ocoO.OCCtOCO图2-14模型处理有限元分析9后处理导航嘉NameDescrsanzhoudachLsimi日弋电 solution 1NX N/守的田苍节点的日残族分节点的应力孟本的京由应力单元节点40反作用力节点的；区反作用力书百的jJ? Imported Results田 Vpcn§e Fringe PlotsPost view 2Templates二6"e3唱!>i-j E ? Goluber. | Rc：?/lt rrm 二 cllo i El

14、, yon xissD ： 5印依 007. CD I 3冷Iw002,04小松OD ： OD - (TO3.7Qle-0023.475c-CO?3. i60e-0022,如丁£。22用2刖3N2.2】282UO3O?COcI 硝。&-82,3049-qqz9 479-003图2-15模型处理有限元分析1»后处建导箧客a Namq-Hsanzhoudachi.simii l'区七 Solution 1 T位移节,百的 左士建转节点的 & &应力基吏的友力单元节点可为反作用力节点.的 城鸟反作用力矩节点的,； imoon5d Results 国

15、 v ie/port$ £ Fringe PlotsJ Posi View 2Templatesm .CEED, CLD, "On MiCOfiS.9J3e CD i7.6豆Iw 002,比5AZ：卬口:?oj%q%8.37Sa-aO25.737a-0Ct?5.10Ce-0ft24,462e4i053-825G-002H9J3C-002I6为(MASnagnghyy,jc>3Chi _s in I r So I yt ion : R*u Ib emo I . LLW I7.0506-00?3.187e-0QZ图2-16压力单元节点分析进入运动仿真模块，新建仿真，隐藏无

16、关组件,，如下图2-17所示:图2-17运动仿真 单击【连杆】，创建如下固定连杆：N儿倡布底以JE又注什头玲匕曲定至T» b所是年性迭项初始有动速度 初始卧动谏皮图2-18固定连接杆模型单击【连杆】，创建以下非固定连杆：如图2-19所示。隆司|3|一x连杆对象选择对象(2)质量属性选项国星和慢性初始移动速度初始转动速度日固定连杆名称A(LW4j【确定口 rn取消单击【运动副】，选择旋转副，创建如下运动副:图2-19连杆模型搴刈 JRkXDR万EKJKm 4fc UA6HUU_ntW_ h-确定口 I应用】取消图2-20旋转副界面单击【齿轮】，创建两个齿轮副：图2-21所示。图2-21

17、齿轮副配置界面确定输入端轴的初速度，如下图2-22所示：图2-22输入端轴的初速度设定 进行解算方案，如下图：寸象以目M兴Hr天母图2-23预算方案进行求解，单击【动画】，观察齿轮运动状况如下图2-24所示:滑动桎式时日（式）E人列出干涉封装选项-H ：招笆黛嗡哈列出谢量值图2-25虚拟模型动态图确定口 rw图2-24动画界面9、建立图表如下图2-25所示第三章注意事项熟悉WWW的人都知道，受HTML的限制，网页只能是平面的结构，就算JAVA 语言能够为网页增色不少，但也仅仅停留在平面设计阶段，而且实现环境与浏 览者的动态交互是非常繁琐的。于是VR应运而生。尤其是VR 2.0标准，被称 为第二

18、代Web语言，它改变了 WWW上单调、交互性差的弱点，将人的行为作为 浏览的主题，所有的表现都随操作者行为的改变而改变。VR创造的是一个可进 入、可参与的世界。你可以在计算机网络上看到一幅幅生动、逼真的三维立体 世界，你可以在里面自由的遨游；你可以将网络上流行的MUD游戏转换为立体 图形世界；你可以将你公司的主页改编成三维主页，让浏览者领略到你公司的 实貌，而不仅仅是简单的文本、表格.VR是一种国际标准，其规范由国际标 准化组织（ISO）定义，MIME类型为x-world/x-VR,它的表现与操作系统平台无 关。VRL0只能创建静态的3D景物，你可以在它们之间移动，来测览三维世界。 VR1.

19、0是基于SGI公司的Openinventor的文件格式Windows3. 0的进步。虚拟现实VR系统开发软件在实际应用中比较广泛，但是有一些特别的注意事 项值得我们注意。人机界面的设计过程注意事项：1创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结 构和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况（包括年龄、 性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等）有所了解，才能设计出有效的 用户界面；根据终端用户对未来系统的假想（简称系统假想）设计用户模型，最 终使之与系统实现后得到的系统映象（系统的外部特征）相吻合，用户才能对系 统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统假想给出的信 息，系统映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。总之，只有了解用户、 了解任