一种教学用动态三维模型及其动作构建方法技术

本发明专利技术公开了一种教学用动态三维模型及其动作构建方法，动态三维模型包括本体、属性面板、输入端口、输出端口，通过属性面板设置输入端口的属性，运行时，输出端口将动态三维模型的动作输出至仿真界面。动作构建方法首先创建统一的结构化框架，其次定义动态三维模型的动作参数及动作参数边界；然后为每一个动态三维模型定义动作入口及动作出口，并将模型的动作与动作入口进行绑定；最后根据动态三维模型的动作入口来调用模型的动作API，驱动三维模型。本发明专利技术模型采用统一结构化方式，输入输出信号具有很强的复用性，一次定义多次使用的原则，使用者通过参数输入就可以定义自己所需要的模型动作，达到提升灵活度的目标。

A Dynamic Three-Dimensional Model for Teaching and the Method of Constructing Its Action

【技术实现步骤摘要】
一种教学用动态三维模型及其动作构建方法
本专利技术属于教学用仿真软件领域，具体涉及一种教学用动态三维模型及其动作构建方法。
技术介绍
为了使动态三维模型能在仿真过程中运行起来，一般需要为动态三维模型的运行姿态配置触发方式，在现有技术的仿真软件中，通常是将动作组件中内置的子对象组件信号与新建的运行姿态相关信号作对应关联，具体操作如下：1、创建动作组件：新建一个受信号与属性控制的动作组件，在该组件下添加所需的子对象组件，用于设置动态三维模型运动中已定义好的姿态。不同姿态需添加对应的子对象组件。2、配置每个子对象组件的属性：选择动态三维模型、运动姿态、运行时间，完成子对象组件的属性定义。该子对象组件包含预置的3个输入信号和3个输出信号。例如，当设置执行输入信号时，动态三维模型移向给定姿态；达到给定姿态时，设置执行完成输出信号。3、创建动作组件的I/O信号(即输入、输出信号)：新建一组信号数据，设置信号类型、信号名称，用于在仿真运行时调用。4、关联信号：添加一组I/O信号连接数据，将创建好的动作组件中的I/O信号与子对象组件中的信号做对应关联。上述三维模型在仿真应用中存在诸多不便利之处，例如：局限的信号类型，无法灵活定义子组件对象的信号，无法实现不支持的动作信号类型。操作复杂，为模型运行配置信号需要设置大量的信号参数。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种教学用动态三维模型及其动作构建方法，解决了现有技术仿真用三维模型操作复杂、无法灵活运用的问题。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种教学用动态三维模型，包括动态三维模型本体、属性面板、封装在动态三维模型本体上的输入端口、输出端口，其中，通过属性面板设置输入端口的属性，运行时，输出端口将动态三维模型的动作输出至仿真界面。所述输入端口的属性包括动作参数以及动作参数的运动边界。一种教学用动态三维模型的动作构建方法，包括如下步骤：步骤1、为具有动态属性的三维模型创建统一的结构化框架，所述结构化包括三维模型内部动作处理、数据输出处理、数据输入处理的结构化；步骤2、根据三维模型的运动原理，定义动态三维模型的动作参数；并根据模型运动范围定义模型动作参数边界；步骤3、为每一个动态三维模型的动作进行封装，根据传入的参数数据分配不同的动作入口，通过动态三维模型的结构化框架将模型的动作与动作入口进行绑定；步骤4、为每一个动态三维模型定义动作出口，通过动态三维模型的结构化框架找到对应的模型动作入口与动作入口所绑定的模型，根据动态三维模型的动作入口来调用模型的动作API；步骤5、将每一个动态三维模型的动作数据全部存储在结构化框架中，并将动态三维模型的动作与模型属性面板进行绑定，用于将模型结构化框架中所保存的动作数据进行展示。还包括调用I/O信号配置的步骤，在I/O信号面板上，选择模型属性面板中定义好的动作，与I/O信号做关联对应，通过API调用动态三维模型的输入输出信号，执行该模型对应的运动。终端使用者通过动态三维模型的属性面板进行模型动作参数配置。所述步骤2中的动作参数包括平移、旋转、运动坐标。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术使得动态三维模型的输入输出信号具有很强的复用性，一次定义多次使用的原则，规避了重复工作量的问题。2、动作参数化使得动态三维模型的动作多样化，使用者通过参数输入就可以定义自己所需要的模型动作，达到提升灵活度的目标。3、模型采用统一结构化方式，使模型动作仅需要更新API就可以实现扩充，提高了系统的可扩展性。4、重新设计了动作信号配置过程，达到降低使用门槛、工作量和操作时间以及提升灵活度的目标。5、本专利技术针对信号类型局限的问题，规避了该信号类型问题，直接模拟真实场景中设备端口，开放动态三维模型信号。6、用户应用本专利技术的仿真系统，不需要花费大量的时间配置模型运动信号，只需要在显示板上调用已设置完的动态三维模型动作，即可得到该动作的输入信号和输出信号，供后续仿真操作中使用。附图说明图1为本专利技术动态三维模型的动作构建方法的模块框图。图2为本专利技术动态三维模型的动作与模型面板绑定的模块框图。图3为本专利技术具体实施例顶升机构三维模型结构图。图4为本专利技术具体实施例顶升机构三维模型的属性面板图。图5为本专利技术具体实施例单工位进料系统三维模型结构图。图6为本专利技术具体实施例单工位进料系统三维模型的属性面板图。图7为本专利技术具体实施例变位机三维模型结构图。图8为本专利技术具体实施例变位机三维模型的属性面板图。其中，图中的标识为：1-固定支撑板；2-线性导向轴；3-直线轴承；4-顶板；5-气缸；6-顶升机构升降连接点；7-工作台；8-治具底基座；9-线性滑轨；10-无杆气缸；11-治具底基座连接点；12-变位机立柱；13-变位机纵梁；14-法兰；15-立柱回转支撑；16-第一纵梁回转支撑；17-变位机纵梁法兰连接点；18-变位机立柱纵梁连接点；19-第二纵梁回转支撑。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构及工作过程作进一步说明。一种教学用动态三维模型，包括动态三维模型本体、属性面板、封装在动态三维模型本体上的输入端口、输出端口，其中，通过属性面板设置输入端口的属性，运行时，输出端口将动态三维模型的动作输出至仿真界面。所述输入端口的属性包括动作参数以及动作参数的运动边界。用户应用本专利技术的动态三维模型进行教学仿真，不需要花费大量的时间配置模型运动信号，只需要在显示板上调用已设置完的动态三维模型动作，即可得到该动作的输入信号和输出信号，供后续仿真操作中使用。一种教学用动态三维模型的动作构建方法，如图1、图2所示，包括如下步骤：步骤1、为具有动态属性的三维模型创建统一的结构化框架，所述结构化包括三维模型内部动作处理、数据输出处理、数据输入处理的结构化；步骤2、根据三维模型的运动原理，定义动态三维模型的动作参数；并根据模型运动范围定义模型动作参数边界；步骤3、为每一个动态三维模型的动作进行封装，根据传入的参数数据分配不同的动作入口，通过动态三维模型的结构化框架将模型的动作与动作入口进行绑定；步骤4、为每一个动态三维模型定义动作出口，通过动态三维模型的结构化框架找到对应的模型动作入口与动作入口所绑定的模型，根据动态三维模型的动作入口来调用模型的动作API；步骤5、将每一个动态三维模型的动作数据全部存储在结构化框架中，并将动态三维模型的动作与模型属性面板进行绑定，用于将模型结构化框架中所保存的动作数据进行展示。该方法使得动态三维模型的输入输出信号具有很强的复用性，一次定义多次使用的原则，规避了重复工作量的问题。动作参数化使得动态三维模型的动作多样化，使用者通过参数输入就可以定义自己所需要的模型动作，达到提升灵活度的目标。模型采用统一结构化方式，使模型动作仅需要更新API就可以实现扩充，提高了系统的可扩展性。重新设计了动作信号配置过程，达到降低使用门槛、工作量和操作时间以及提升灵活度的目标。本专利技术针对信号类型局限的问题，规避了该信号类型问题，直接模拟真实场景中设备端口，开放动态三维模型信号。具体实施例一，如图3、图4所示：以顶升机构的三维模型为例对该方案的动态三维模型及其动作构建方法做详细介绍具有动态属性的顶升机构三维模型包括顶升机构本体、属性面板、封装在顶升机构本体上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学用动态三维模型，其特征在于：包括动态三维模型本体、属性面板、封装在动态三维模型本体上的输入端口、输出端口，其中，通过属性面板设置输入端口的属性，运行时，输出端口将动态三维模型的动作输出至仿真界面。

【技术特征摘要】
1.一种教学用动态三维模型，其特征在于：包括动态三维模型本体、属性面板、封装在动态三维模型本体上的输入端口、输出端口，其中，通过属性面板设置输入端口的属性，运行时，输出端口将动态三维模型的动作输出至仿真界面。2.根据权利要求1所述的教学用动态三维模型，其特征在于：所述输入端口的属性包括动作参数以及动作参数的运动边界。3.一种教学用动态三维模型的动作构建方法，所述动态三维模型为权利要求1或2所述的动态三维模型，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、为具有动态属性的三维模型创建统一的结构化框架，所述结构化包括三维模型内部动作处理、数据输出处理、数据输入处理的结构化；步骤2、根据三维模型的运动原理，定义动态三维模型的动作参数；并根据模型运动范围定义模型动作参数边界；步骤3、为每一个动态三维模型的动作进行封装，根据传入的参数数据分配不同的动作入口，通过动态三维模型的结构化框架将模型的动作与动作入口进行绑定；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，汪睿婷，江坤，韩心远，
申请(专利权)人：上海明材教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31