TBM 及其工作过程虚拟仿真系统的设计与实现

来源：计算机技术与发展杂志2018年第04期北京时间：

作者：赵文涛;郭位

摘要：针对 TBM 设计过程中模型渲染和交互的不足,开发了一种基于虚拟现实技术的仿真系统,可以通过人机交互的方式观察装备的系统组成和工作过程。 使用 SolidWorks 软件建立 TBM 的三维模型,包括刀盘刀具、驱动系统、推进系统和后配套系统等部分并完成整体装配,使用 Maya 软件对 CAD 模型进行面片精简、材质渲染并制作机构的三维动画；将所有场景文件、声音和图片等导入 Unity 3D 引擎进行整合并设计人机交互界面,通过 SteamVR 插件将虚拟场景内容和 HTC Vive虚拟现实硬件设备相结合,利用 C＃语言并借助 SteamVR Unity Toolkit 脚本和预设工具集合编写程序来完成装备仿真系统的开发。 该系统重点考虑了机构各种运动的实现和多种方式的碰撞检测,HTC Vive 头盔可以实现 360 度观看场景且具有漫游功能,操控手柄可以模拟人手与场景中模型、菜单进行交互,从而具有较好的交互性和沉浸感。

关键词：硬岩掘进机;虚拟现实;Unity 3D;三维动画;碰撞检测