基于SolidWorks体素建模功能的研究与开发

通过SolidWorks二次开发接口,利用VS2005开发工具,把体素建模功能嵌入到SolidWorks设计环境中.给出在SolidWorks中无缝嵌入体素建模功能的开发流程,归纳总结了采用宏特征的方式进行基本体素的集成方法,建构特征的参数信息、参照元素与界面控件实现关联以及借助添加尺寸约束达到尺寸驱动设计、全数据相关的方法.

体素建模在工程地质虚拟仿真教学中的应用研究

体素模型在表示物体表面特征的同时能够反映其内部各属性的非均质性,将体素建模运用于工程地质虚拟仿真教学系统,在一定程度上提高了模型的精度及操作自由度。依托于体素模型所建立的虚拟仿真平台,可以向学生更好地展示实际地质模型。以崩滑灾害防治学习与体验虚拟仿真平台为例,开展一定范围内的小班实验教学。从课堂氛围、学生自我评价、知识掌握程度3个方面对教学效果进行分析说明,进而阐述虚拟仿真系统对于工程地质教学的影响及需要改进之处。实验教学结果表明:虚拟仿真系统项目有助于学生对相关概念的理解记忆。

基于代码层游戏规则设计的体素游戏表现力研究

电子游戏是当代一种比较流行的娱乐方式.体素游戏作为一种电子游戏,其受众是有限的,仅其先天的画面表现力方面与其他产品相比就缺少竞争力,而且体素游戏目前还没有成熟的商业作品和开发套路.从体素的建模特性和空间场景物理特性等角度,提出了通过游戏性提升体素游戏的整体竞争力的新方法.利用MagicaVoxel三维体素建模软件和Unity3D游戏引擎,开发了集成4种不同类型玩法关卡的上帝视角体素游戏,并通过多人实机与积分双重测试验证了游戏的可玩性、趣味性和挑战性.该项研究对中小规模的团队完成三维游戏的内容开发具有重要的实际意义和应用价值.

基于水平集方法的产品异构模型融合研究

复杂产品设计往往涉及多个CAD/CAE系统,不同系统在几何模型构建、表达和存储等方面存在异构性,导致系统间数据和信息难以融合集成,降低了复杂产品的设计与开发效率。为了实现异构CAD/CAE模型语义信息和几何特征的融合,提出基于水平集方法的产品异构模型融合方法。构建了基于模型距离场的体素化模型,给出了体素化模型的可视表达方法,建立了距离场交、差和并集操作函数与产品造型特征复制、提取和识别的映射关系,建立了构造速度场操作函数和形位误差信息、高级语义信息和局部特征信息融合的映射关系,实现了产品异构模型的信息融合。通过复杂汽轮机叶片模型形位误差和高级语义信息融合试验,证明了方法在异构CAD/CAE系统信息集成方面的有效性和实用性。