航空發(fā)動機教學實驗視景仿真系統(tǒng).pdf

1、實踐環(huán)節(jié)在加深學生理解理論知識方面起著重要作用，目前在航空發(fā)動機專業(yè)存在教學設備陳舊、實驗經(jīng)費高昂的問題已難以滿足學生在學習過程中的實踐需求和保證教學質(zhì)量。隨著計算機技術的進步，虛擬現(xiàn)實技術(Virtual Reality，簡稱VR)在教育領域開始廣泛的應用，使得多媒體教學從二維平面教學變成三維立體交互的、境界逼真的教學環(huán)境，這對調(diào)動學生的學習積極性和培養(yǎng)學生的動手能力都將起到積極作用。 論文以航空發(fā)動機專業(yè)的教學和實驗為研究對

2、象，建立了航空發(fā)動機教學實驗視景仿真系統(tǒng)。從航空發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和氣動特性兩方面內(nèi)容為切入點，對系統(tǒng)進行了詳盡的需求分析，建立數(shù)字化的三維虛擬航空發(fā)動機實驗室，從而實現(xiàn)發(fā)動機結(jié)構(gòu)的虛擬裝配，發(fā)動機試車臺實驗仿真，發(fā)動機工作時的運轉(zhuǎn)情況模擬，流場仿真實驗等多個實驗教學內(nèi)容。 論文深入探討了基于MultiGen Creator/Vega的視景仿真核心技術——三維實時動態(tài)建模技術和視景仿真驅(qū)動，實現(xiàn)了航空發(fā)動機實驗室視景仿真功能；討論了基

3、于數(shù)據(jù)手套的虛擬手技術和碰撞檢測技術，完成了通過數(shù)據(jù)手套實現(xiàn)發(fā)動機模型的解剖和組裝的人機交互功能，體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實的強交互性特點；講述了立體成像原理，提出了采用偏振技術的大屏幕立體顯示系統(tǒng)，為實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的視覺沉浸感提供了硬件平臺：分析了流線的生成原理，提出通過線元的方式來模擬流體質(zhì)點的運動軌跡的顯示方法。本文在對上述虛擬現(xiàn)實關鍵技術進行詳盡論證的基礎上，結(jié)合航空發(fā)動機原理知識與發(fā)動機試車實驗數(shù)據(jù)，成功開發(fā)了航空發(fā)動機教學實驗仿真系統(tǒng)。