基于虚拟现实技术的冲裁模结构教学软件的设计

来源：《硅谷》杂志 | 责任编辑：传说的落叶 | 发布时间： 2013-04-23 13:39 | 浏览量：

　　0引言
　　在当代高等教育中，虚拟现实教学在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力和综合素质等方面有着其他教学环节所不能替代的独特作用[1]。虚拟现实教学技术可以极大地保证和提高教学质量。与传统教学方式相比，该技术教学具有很多优点，主要表现在：
　　1）实现教学资源共享，节约设备投入；
　　2）不受传统的面对面统一教学模式的限制，学生可以反复使用，可有效地提高学生的动手能力；
　　3）虚拟现实和多媒体技术制作的虚拟系统，有利于提高学生的学习兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力[2]；
　　4）不受时间和空间的限制，随时都可以进行学习。
　　1系统设计及分析
　　1.1设计目标
　　该软件以三维形式帮助老师解决教学内容抽象、难以理解的困难。学生由听懂到看懂，由抽象到实体，可激发了学生的学习兴趣，提升课堂教学的效果。
　　1.2方案设计
　　在此软件中，利用UG软件进行3D建模，生成模具零件图与装配图，然后利用UG软件的运动仿真功能生成工作原理与拆装视频动画，再利用 SpinFire软件将模具零件图与装配图转成3D文件，插入网页中，最后利用VB.Net编程技术将动画及3D文件有机结合，生产此教学软件。其总体解决方案如下图所示：
　　1.3功能设计
　　模具仿真平台主要由概述、工作原理、模具零件、拆装演示等模块。其中概述模块对模具的总体情况进行介绍；工作原理模块展示该套模具的动作原理；模具零件模块对该套模具的相关组件零件进行介绍和虚拟展示；拆装演示模块通过视频动画对该套模具的拆装进行展示。其总体方案如下图所示：
　　2系统实现
　　人员登录后，显示系统安装页，提示运行该系统所需的计算机环境，进入主界面后，系统以目录树导航形式引导操作者选择不同的模具种类及功能模块完成学习。
　　2.1树形菜单导航
　　在此软件中，我们利用VB.Net中的WebBrowser和AxWindowsMediaPlayer1控件对树形目录中的节点进行导航，分别用来展示系统中的虚拟三维装配与零件以及该套模具的拆装演示，其主要实现代码如下：
　　IfTreeView1.SelectedNode.Name="单工序冲裁模>>无导向落料模"Then
　　WebBrowser1.Visible=True
　　AxWindowsMediaPlayer1.Visible=False
　　AxWindowsMediaPlayer1.URL=""
　　WebBrowser1.Navigate(Application.StartupPath&"\Wangye\html\一级\无导向落料模moren.html")
　　EndIf
　　2.23D网页文件的制作
　　在上图所示软件右侧中，我们采用了在网页中嵌入3D软件的形式进行设计，由于此3D文件占用空间较小，其在网页中的运行效率好，具有生动形象等优点，其主要代码如下：
　　<tablewidth="920"height="614"border="1">
　　<tr>
　　<tdwidth="100%"height="608">
　　<OBJECTclassid="CLSID:A31CCC……"codeBase=""
　　id="XV"
　　width="920"
　　height="604">
　　<PARAMname="src"value="../3D/装配图/双侧刃定距级进模.3D">
　　<embedsrc="../3D/装配图/双侧刃定距级进模.3D"width="920"height="604"></embed>
　　</OBJECT></td>
　　</tr>
　　</table>
　　3结束语
　　利用虚拟现实技术、多媒体技术，结合数据库技术，可以使学生较为容易学习复杂模具结构与模具拆装，可以提高学生的学习兴趣，避免了学生胆怯的心理，减少器材或设备的损坏，是一种实现复杂冲裁模结构教学的快捷有效方法。上述系统的分析和设计也为相似机械类教学软件设计提供了详细的参考依据，可供大家借鉴与参考。