基于WebGL的机械产品虚拟装配展示方法研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sz_davild
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随着互联网技术的发展,在Web网页上展示和操作机械产品装配模型有非常广泛的应用。新兴的WebGL技术及HTML5技术为浏览器操作和展示三维模型提供了技术支撑,为了对包含众多零部件的复杂机械产品开展更深入的应用,需要对产品装配模型进行展示,因此基于WebGL技术实现复杂机械产品的虚拟装配展示具有重要的研究意义和应用价值。机械产品的虚拟展示需要有完整的装配模型,大多机械产品包括了十分复杂的几何模型和装配约束关系,需要通过CAD建模软件创建机械产品的装配模型,然而不同的建模软件都采用各自的模型存储格式,一般提供较低级的边界几何信息,因此需要对CAD建模软件完成的装配模型进行装配重构。首先通过WebGL中的Three.js加载服务端的STL格式的机械产品三维装配模型;其次对机械产品的三角网格模型基于半边数据结构进行拓扑重构,实现对三角面进行邻域搜索和几何操作;然后基于重构的拓扑关系并根据零件的几何位置和姿态,对装配约束关系自动识别,重构出机械产品的装配约束关系,完成产品装配模型的重构;另外为了方便在浏览器中对组成机械产品装配模型的零部件进行查找并分析其内部结构和空间位置关系,在浏览器上引入了产品的装配零部件导航和基于装配约束关系的装配爆炸图自动生成,从而完成了复杂机械产品在浏览器上的虚拟装配展示。最后以一级减速器为例进行了展示实验,实现了减速器的虚拟装配展示,验证了方法的可行性。该方法表明基于WebGL技术可以构建功能强大的装配模型虚拟展示平台,用户只需借助浏览器即可查看及操作机械产品的装配模型。
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