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新能源汽车拆装虚拟仿真系统开发

发布时间:2023-01-06

编辑人:灵图互动

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新能源汽车拆装虚拟仿真系统运用了Unity 3D技术,并结合三维建模软件,构建一个可视化的虚拟仿真环境,用于教学和研究新能源汽车的拆装过程。新能源汽车拆装虚拟仿真系统可以模拟新能源汽车的拆装过程,包括拆卸发动机、变速箱、底盘、车身以及其他各种零部件。系统提供实时的可视化模拟,可以帮助用户更好地学习拆装过程。利用模拟开展拆装工作不仅有助于提升工作效率,还能降低拆装成本。

基于Unity 3D的新能源汽车拆装虚拟仿真系统

1. 新能源汽车拆装虚拟仿真系统功能

(1) 用户可以通过虚拟仿真系统来模拟拆装过程,并实时观察各个部件的拆装过程;

(2)用户可以自定义拆装过程,并可以调整拆装的步骤;

(3)新能源汽车拆装虚拟仿真系统可以提供有关拆装过程的实时反馈,以帮助用户更好地掌握拆装过程;

(4)新能源汽车拆装虚拟仿真系统可以提供有关拆装过程的实时统计数据,以便用户明了整个拆装过程;

(5)新能源汽车拆装虚拟仿真系统可以提供有关拆装过程的实时记录,以便用户更便利的做数据回溯,从而掌握拆装技术;

(6)新能源汽车拆装虚拟仿真系统还可以提供实时的虚拟指导,以帮助用户更好地理解拆装过程。同时提供有关拆装过程的实时说明,以及拆装过程中可能出现的问题的解决方案,让用户掌握拆装技能。

新能源汽车拆装虚拟仿真系统功能

2. 新能源汽车拆装虚拟仿真系统开发流程

本文以新能源汽车发动机为例,来阐述拆装虚拟仿真系统的开发流程。

2.1 建立三维模型

一台发动机的构成含有诸多零件,如机架、机座、气缸体、凸轮轴、气缸盖、气缸套与活塞组件等,在建立新能源汽车拆装虚拟仿真系统三维模型时开发人员可使用分层建模法来展现发动机的内部系统,具体来说,发动机的内部系统可分成五层,如冷却系统、润滑系统、燃油供給系统、点火系统与起动系统等,在每一层都要将同一时间会被拆装的零件组合起来,以便于后期的制作与模型的美观,例如,在拆装螺钉的过程中,可将盖体相同的螺钉进行拼接,在统一命名后应立即保存。

2.2 设计界面按钮

在设计新能源汽车发动机拆装虚拟仿真系统的界面之前,开发人员需开展界面按钮的设计工作。其具体的创建流程为:第一步创设一个全新的脚本程序,将其命名为Main Mmenu,并建立相应函数,如On GUI;第二步在全新的脚本内加入my GUI变量;第三步在GUI函数中的下一行设置一个控制按钮,即Button,把控制按钮的实际解释放到if语句内,在系统开始运行时按下该按钮,而if语句要返回到上一行,if的代码需被执行;第四步运用GUI.Font与GUI.Background两个控制调整按钮适时更换字体颜色与界面的初始背景,并借助按钮退出该系统。至此便完成了界面按钮的设计。

2.3 实现三维视景

为更好地实现新能源汽车拆装虚拟仿真系统的三维视景,开发人员借助Unity 3D平台中的属性窗口常设全新的Layer,并为其取一个对应的程序名,如“enginedisplay”,而其对应的属性窗口也要更改为相同的程序名称,即“enginedisplay”。同时,开发人员还要再设立一个Camera,并将其内部属性中的Clear Flags更换我Depth only,再将Depth设定为相应的数字1。对于系统内部的Culling Mask可将其更改为“enginedisplay”,在Camera的主菜单中删除“enginedisplay”,适时调整摄像机的内部属性,改变发动机的内部模型,则三维视景即可在UI界面中出现,为增强其舒适度,开发人员可适当调整其大小与位置,从而使发动机内部构造的显示更为清晰,保证三维效果。

2.4 发动机的拆装设计

在进行虚拟拆装的过程中其应依照产品设计的精度特性、形状特性,运用三维模型将产品的装配过程展现出来,并利用用户交互法来控制与模拟产品的装配。新能源汽车发动机拆装虚拟仿真系统设计时开发人员可将搭配好的拆装顺序导入数据库,并借助C#脚本严格控制发动机内部各项零件的运动,利用三维模型将真实拆装过程展现出来。

新能源汽车拆装虚拟仿真系统开发流程

2.4.1 展现拆装动画功能

在完成发动机的拆装设计后,开发人员可在新能源汽车发动机拆装虚拟仿真系统查看其内部的动画功能,该功能主要借助Unity 3D平台中的Tween功能,在该功能的带动下其包含多类动画类型,如大小、透明度、高度、宽度、位置与颜色等。利用Tween功能还可以实现发动机零件运动,开发人员要在脚本中设定其运动过程中的前后位置坐标,继而可将零件整体的运动轨迹展现出来。为使拆装效果更加真实,在发动机零件的模拟运动中还需在其运动轨迹上设定重力加速度,在完成脚本的调整后其运动轨迹可呈现消失状态,在该阶段发动机零件拆装过程的动画也能借助该界面展现出来,在此过程中,开发人员应不断调整三维模型的内部参数,从而使数据信息更为准确,模拟效果更加真实。

2.4.2 实现人机交互

在控制人机交互的过程中,开发人员也需不断控制发动机零件的拆装工作,借助新能源汽车发动机拆装虚拟仿真系统UI界面内的Button按钮开展控制工作,每一个按钮都只能控制对应的零件的分解与拆卸。同时,借助Unity 3D平台中的On Click函数能高效控制动画脚本的执行力度,而新能源汽车发动机拆装虚拟仿真系统的展示可利用触屏显示器,操作人员在进行发动机的控制与拆装时可采用对应的按钮来完成。

2.4.3 展示有序拆装功能

为了显示新能源汽车发动机拆装虚拟仿真系统拆装功能的有序性,开发人员可将发动机内部的各个零件名称纳入Unity 3D平台中,一般来讲,若想组成一套完整的、性能优质的发动机,其内部零件的组成顺序十分重要且关键,只有正确组合才能保证该发动机的正常工作。在拆装发动机内部零部件的过程中其不但步骤复杂、工序较多,还要保证顺序的正确,因此,给操作人员带来了极大的难度,但若能运用三维动画模式将整套过程演绎出来,将极大缩减拆装,也提升了拆装工作的精准度。在进行试验前,开发人员需将正确的拆装顺序与各项零部件名称录入三维模型中的数据库,并适时导入Unity 3D平台,由于每个发动机零件都会在数据库中带有独特的ID,利用C#脚本编码将其内部数据处理成数组形式并及时读取其发动机零件的内部ID,在将该模型进行变色处理后,需立即点击相应按钮开展零部件拆装工作,而该模型颜色变化的顺序也要与零部件拆装顺序相同。在进行多次拆分试验后,其发动机曲柄连杆的拆分顺序为曲轴、活塞组与连杆组,而针对活塞组,其正确的拆分顺序为卡环、活塞、活塞销、气环与油环;而衬套、螺栓、连杆与连杆轴瓦为连杆组正确的拆分顺序,在完成相应设置后,其拆装动画可在显示屏中展示出来,为使其拆分动作与过程更加形象、逼真,开发人员可适当变换颜色与大小,从而提升发动机拆装工作的整体效率。


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