| 【中文题名】 | 基于Java 3D的数控机床运动教学演示的研究与实现 |
| 【英文题名】 | Research and Realization of the CNC Machine Tools Motion Teaching Demonstration Based on Java 3D |
| 【学科专业】 | 机械设计及理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-1-17 |
| 【中关键词】 | Java,3D,数控机床,教学演示,虚拟现实,建模 |
| 【英关键词】 | Java 3D,CNC Machine Tools,Teaching Demonstration,Virtual Reality,Modeling, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>金属切削加工及机床>程序控制机床、数控机床及其加工>> |
| 【论文摘要】 | 虚拟现实是人们借助于计算机技术、传感器技术、仿真技术等仿造和创造的人工媒体空间，随着社会和科学的飞速发展，虚拟现实技术得到了越来越广泛的应用，已经在航空航天、电子商务、教育、建筑、医疗等领域中取得了良好的应用成果。
数控技术是机械类专业的一门专业基础课，数控技术的不断发展促使数控机床不断更新换代，各种新技术新结构数控机床不断问世，导致无法在教学过程中使学生及时了解最新型的数控机床，采用虚拟现实技术恰好可以很好地解决这个问题，利用其沉浸性、交互性、构想性特点，在计算机上虚拟出各种新型数控机床，能够使学生了解数控机床的结构和运动等，达到教学目的。
Java 3D作为一种实现虚拟现实的软件技术，是Java语言在三维领域的扩展，其建模速度快、网络传输效率高、可扩展性好等优点使它成为将虚拟现实应用到数控机床教学的一个极好选择。本文对Java 3D技术在数控机床运动教学演示中的应用进行了较深入的研究。主要工作如下：
(1) 简要介绍了Java 3D技术，并与其它虚拟现实三维开发技术进行了比较，提出了数控机床运动教学演示的总体框架，对开发过程和程序架构进行了分析。
... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
|
Abstract |
4-9 |
|
1 绪论 |
9-13 |
|
1.1 虚拟现实 |
9-10 |
|
1.1.1 什么是虚拟现实 |
9 |
|
1.1.2 虚拟现实技术的应用 |
9-10 |
|
1.2 数控机床概述 |
10-11 |
|
1.2.1 数控机床定义及特点 |
10 |
|
1.2.2 数控机床发展趋势 |
10-11 |
|
1.3 论文选题及主要工作 |
11-12 |
|
1.3.1 选题背景 |
11 |
|
1.3.2 论文主要工作 |
11-12 |
|
1.4 本章小结 |
12-13 |
|
2 Java 3D技术及其它三维开发技术 |
13-19 |
|
2.1 Java及Java 3D简介 |
13-15 |
|
2.1.1 Java概述 |
13 |
|
2.1.2 Java 3D概述 |
13 |
|
2.1.3 Java 3D的特点 |
13-14 |
|
2.1.4 Java 3D的编程对象 |
14-15 |
|
2.2 其它三维开发技术 |
15-16 |
|
2.2.1 OpenGL |
15 |
|
2.2.2 Direct3D |
15 |
|
2.2.3 VRML |
15-16 |
|
2.3 Java 3D与OpenGL、Direct3D、VRML的比较 |
16-17 |
|
2.4 为什么选择Java 3D |
17-18 |
|
2.5 本章小结 |
18-19 |
|
3 数控机床运动教学演示的总体框架 |
19-26 |
|
3.1 数控机床运动演示的开发过程 |
19-20 |
|
3.2 数控机床运动演示程序的架构 |
20-25 |
|
3.2.1 Java 3D的场景图结构 |
20-22 |
|
3.2.2 Java 3D中的类 |
22-23 |
|
3.2.3 Java 3D的程序结构 |
23-24 |
|
3.2.4 数控机床运动演示程序的场景结构 |
24-25 |
|
3.3 本章小结 |
25-26 |
|
4 基于Pro／E的数控机床部件建模 |
26-33 |
|
4.1 Java 3D中的三维建模方法 |
26-27 |
|
4.1.1 内部创建 |
26-27 |
|
4.1.2 外部调用 |
27 |
|
4.2 Pro／E技术简介 |
27-28 |
|
4.3 数控机床运动的建模分析 |
28-30 |
|
4.4 数控机床部件的建模原则 |
30-32 |
|
4.4.1 整体建模原则 |
30-31 |
|
4.4.2 相同参考基准原则 |
31 |
|
4.4.3 对称建模原则 |
31 |
|
4.4.4 着色原则 |
31 |
|
4.4.5 限定文件大小原则 |
31-32 |
|
4.5 本章小结 |
32-33 |
|
5 数控机床运动教学演示过程的设计 |
33-52 |
|
5.1 背景设计 |
33-34 |
|
5.1.1 背景有效范围设定 |
33 |
|
5.1.2 背景图片和灯光的设定 |
33-34 |
|
5.2 VRML模型导入方法设计 |
34-36 |
|
5.2.1 模型导入程序设计 |
34-35 |
|
5.2.2 导入模型的缩放控制 |
35-36 |
|
5.3 动画设计 |
36-48 |
|
5.3.1 Alpha时间控制对象 |
37-39 |
|
5.3.2 直线运动设计 |
39-40 |
|
5.3.3 旋转运动设计 |
40-43 |
|
5.3.4 直线运动和旋转运动的复合设计 |
43 |
|
5.3.5 数控机床的联动设计 |
43-48 |
|
5.4 交互设计 |
48-51 |
|
5.4.1 鼠标交互设计 |
48-49 |
|
5.4.2 键盘交互设计 |
49 |
|
5.4.3 按钮交互设计 |
49-51 |
|
5.5 本章小结 |
51-52 |
|
6 数控机床运动教学演示的总体实现 |
52-59 |
|
6.1 JBuilder 9.0介绍 |
53-54 |
|
6.2 数控机床运动教学演示的主控制模块 |
54-57 |
|
6.3 数控机床运动教学演示的网络化实现 |
57-58 |
|
6.3.1 Java Applet简介 |
58 |
|
6.3.2 HTML实现网络化 |
58 |
|
6.4 本章小结 |
58-59 |
|
结论 |
59-60 |
|
参考文献 |
60-62 |
|
附录 调用VRML文件的源程序 |
62-63 |
|
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
63-64 |
|
致谢 |
64-65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.381833 |
