本发明专利技术提供了一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法及装置，通过三维模型制作工具制作三维模型以及拆装动画，并导出拆装流程资源包，在相关装置中执行拆装流程资源包的三维虚拟拆卸操作和装配操作，同时采用虚对象组方式扩展实现三维模型的拆卸、装配过程，解决了三维模型拆卸过程中不能控制多个子模型同步移动，以及三维模型装配过程中不能控制两个独立子对象的装配问题，从而实现了复杂设备的三维虚拟拆卸、装配操作，提高了拆装过程的真实性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维虚拟仿真领域，具体涉及一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法及装置。
技术介绍
在产品的使用训练中，产品的结构原理展示、操作过程的介绍、故障诊断过程的介绍都是重点传授操作者的内容。三维虚拟仿真技术为产品的使用训练提供了一种生动化、逼真化、直观化的展现手段，可提高操作者、维护者的学习效率，提高其主动性。对于产品的使用训练，在采用三维虚拟展现时，一个重要方面为如何与操作者进行交互。这种交互包括用户在三维场景中对模型的操作、工艺流程的控制操作、对三维场景中人物的控制、三维场景人物视角的变化以及三维场景与用户的交互提升等。在以往的三维虚拟展现方法中，都是通过三维模型拖拽、三维模型动画、三维模型响应等方法进行模型展现、模型控制等操作。在对单个模型进行展现时，如仅采用三维模型拖拽、三维模型动画等方法，可能导致三维模型拆卸组装过程不能反映实际的拆卸过程，以及导致三维模型拆卸不能实现人为控制等问题。比如在三维模型拆卸时，可能需要同时移动几个螺丝、螺母;在三维模型装配过程中，需要先将三维模型组装成两个独立的部分，再进行组装等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为解决三维虚拟交互中模型及三维对象拖拽、控制的技术问题，提供一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法及装置。为实现上述目的，本专利技术的一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法，该方法具体包括:步骤I)在三维模型制作工具中制作完成初步的三维模型，在制作过程中根据需要进行模型的虚拟组对象设置，每个虚拟组对象包括三维模型的若干个子模型，用于对子模型进行管理；步骤2)根据步骤I)中制作完成的三维模型，描述该三维模型的拆卸、装配过程，形成包含控制虚拟组对象操作的拆装流程资源包；步骤3)在三维虚拟仿真装置中加载拆装流程资源包，利用加载后得到的拆装流程控制三维虚拟拆卸操作和装配操作。作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤2)中三维模型的拆卸、装配过程采用自定义数据格式进行描述。作为上述技术方案的进一步改进，所述的拆装流程控制三维虚拟拆卸操作包括:步骤1I)初始化拆卸流程需要的参数内容；步骤102)从三维模型中选择一个子模型进行操作，若该子模型为拆卸流程中当前操作步骤包含的子模型内容，则执行步骤103)，否则，重置当前子模型的选中状态后，执行步骤106);步骤103)判断当前选择的子模型是否包含在当前操作步骤的虚拟组对象中，若包含在虚拟组对象中，则执行步骤105)，否则，执行步骤104)步骤104)拖拽当前选择的子模型到目标位置，完成当前操作步骤的拆卸过程后，执行步骤106)；步骤105)递归遍历虚拟组对象，以当前选择的子模型为目标位置，并计算与其关联的其他子模型相对的拖拽位置，完成当前操作步骤的拆卸过程后，执行步骤106);步骤106)判断拆卸流程中的所有操作步骤是否都已完成，若完成，则结束三维虚拟拆卸操作，否则，重复执行步骤102)。作为上述技术方案的进一步改进，所述的拆装流程控制三维虚拟装配操作包括:步骤201)将拆卸流程反转后形成装配流程，初始化装配流程需要的参数内容；步骤202)从包含三维模型所有子模型的零件库中，选择一个子模型拖入三维场景中，若该子模型为装配流程中当前操作步骤包含的子模型内容，则执行步骤203)，否则，重置零件库中该子模型的选中状态后，继续从零件库中选择其他子模型进行判断；步骤203)判断当前选择的子模型是否包含在当前操作步骤的虚拟组对象中，若包含在虚拟组对象中，则执行步骤205)，否则，执行步骤204);步骤204)在三维场景中移动当前选择的子模型后，执行步骤206);步骤205)递归遍历虚拟组对象，在三维场景中移动该虚拟组对象关联的所有子模型后，执行步骤206);步骤206)结束移动操作后，判断当前选择的子模型与前一次操作步骤选择的子模型是否在同一个虚拟组对象中，若是在同一个虚拟组对象中，则执行步骤207)，否则，执行步骤208)步骤207)结束当前选择的子模型操作，同时在预置的虚拟模型对象中显示与该子模型相关的其他子模型后，执行步骤211);步骤208)判断当期操作步骤是否为装配两个虚拟组对象操作，若是，则执行步骤209)，否则，执行步骤210);步骤209)选择其中一个虚拟组对象装配到另一个虚拟组对象上，并在虚拟模型对象上显示两个虚拟组对象包含的所有子模型内容后，执行步骤211);步骤210)放置当前选择的子模型到目标位置，同时在虚拟模型对象上隐藏该子模型后，执行步骤211);步骤211)判断装配流程中的所有操作步骤是否都已完成，若完成，则结束三维虚拟装配操作，否则，重复执行步骤202)。在三维模型拆卸过程中，按照拆卸流程控制整个拆卸过程，当遇到多个子模型对象需同时移动的情况，利用虚拟组对象控制子模型对象进行移动;对于装配流程，采用拆卸流程的逆过程进行控制，即拆卸流程的最后一个操作为装配流程的第一个操作，而拆卸流程的第一个操作为装配流程的最后一个操作，当遇到需要将两个不同的模型子对象(模型子对象可包括一个或多个子模型)进行装配时，采用虚拟组方式进行控制。本专利技术还提供了一种基于虚拟组对象的三维模型拆装装置，包括:描述模块、加载模型和执行模块;所述的描述模块采用自定义数据格式对三维模型拆卸、装配过程进行描述;所述的加载模块用于加载拆装流程资源包;所述的执行模块根据拆装流程控制三维虚拟拆卸操作和装配操作。本专利技术的一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法及装置优点在于:通过三维模型制作工具制作三维模型以及拆装动画，并导出拆装流程资源包，在相关装置中执行拆装流程资源包的三维虚拟拆卸操作和装配操作，同时采用虚对象组方式扩展实现三维模型的拆卸、装配过程，解决了三维模型拆卸过程中不能控制多个子模型同步移动，以及三维模型装配过程中不能控制两个独立子对象的装配问题，从而实现了复杂设备的三维虚拟拆卸、装配操作，提高了拆装过程的真实性。【附图说明】图1是本专利技术实施例中的一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法流程图。图2是本专利技术实施例中的拆装流程资源包加载过程示意图。图3是本专利技术实施例中的三维模型拆卸流程示意图。图4是本专利技术实施例中的三维模型装配流程示意图。图5是本专利技术实施例中的基于虚拟组对象的三维模型拆装装置结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术所述的一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法及装置进行详细说明。为解决三维模型拆卸过程中不能控制多个子模型同步移动，以及三维模当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于虚拟组对象的三维模型拆装方法，其特征在于，包括：步骤1)在三维模型制作工具中制作完成初步的三维模型，在制作过程中根据需要进行模型的虚拟组对象设置，每个虚拟组对象包括三维模型的若干个子模型，用于对子模型进行管理；步骤2)根据步骤1)中制作完成的三维模型，描述该三维模型的拆卸、装配过程，形成包含控制虚拟组对象操作的拆装流程资源包；步骤3)在三维虚拟仿真装置中加载拆装流程资源包，利用加载后得到的拆装流程控制三维虚拟拆卸操作和装配操作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑，史慧，刘媛，边萌萌，王丽，王本元，王永飞，孙金涛，
申请(专利权)人：北京航天测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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