虛擬工廠規(guī)劃仿真系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、中國目前是一個(gè)制造業(yè)大國，工廠的發(fā)展日新月異，越來越多的現(xiàn)代化高科技技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域上。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國內(nèi)的迅速發(fā)展，已受到各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，其中將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)制造業(yè)的研究已逐漸成為熱點(diǎn)。
　　 在全球數(shù)字化的大環(huán)境下，很多工廠企業(yè)也希望跟隨著時(shí)代潮流。大多工廠車間在改建或重建時(shí)，為了減少建設(shè)成本，都需要首先進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行工廠規(guī)劃時(shí)，往往會出現(xiàn)設(shè)計(jì)困難、規(guī)劃偏差和理解困難等問題，經(jīng)

2、常會造成更多人力和物力的浪費(fèi)。工廠規(guī)劃系統(tǒng)就是運(yùn)用數(shù)字化產(chǎn)品，對工廠的建設(shè)進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)規(guī)劃。
　　 本文從系統(tǒng)的總體框架和系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成開始，詳細(xì)講述了虛擬工廠規(guī)劃仿真系統(tǒng)各子系統(tǒng)功能及各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)過程。在本系統(tǒng)中，主要是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的可視化動(dòng)態(tài)規(guī)劃平臺。本文通過將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與仿真技術(shù)的有效結(jié)合，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了工廠規(guī)劃的動(dòng)態(tài)模擬和仿真系統(tǒng)，主要包括三個(gè)功能模塊，分別是場景建模、系統(tǒng)仿真和

3、規(guī)劃評估。論文的主要工作如下：
　　 1.為了統(tǒng)一管理虛擬工廠模型，保護(hù)模型所有權(quán)，本文研究和實(shí)現(xiàn)了模型庫管理子系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可以合理采集設(shè)備模型，優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)，設(shè)定模型格式，管理模型有效信息等，為虛擬工廠規(guī)劃中的場景建模提供了方便。
　　 2.本文詳細(xì)分析了虛擬工廠場景建模過程中的工廠設(shè)備的邏輯屬性與可視化三維模型的關(guān)系。結(jié)合OpenSceneGraph開源軟件包的渲染方式，建立高效的場景圖，并利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，設(shè)

4、計(jì)合理的虛擬對象結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)虛擬對象的幾何模型和行為模型的互操作性，為系統(tǒng)仿真的設(shè)計(jì)提供了良好的場景規(guī)劃。
　　 3.本文深入研究了連續(xù)/離散混合系統(tǒng)的仿真過程，設(shè)計(jì)合理的仿真時(shí)鐘推進(jìn)機(jī)制，采用有效的基于消息的事件調(diào)度方式，控制和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的三維仿真，并在仿真過程中，可實(shí)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)地場景和屬性編輯，最終達(dá)到整個(gè)虛擬工廠規(guī)劃的修改直觀便捷性。
　　 本系統(tǒng)軟件界面友好，操作簡便，效果形象直觀。虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境提供了多個(gè)視圖模式，1