基于Unity3D的撒肥机虚拟仿真平台的设计与实现

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选取2FL-Ⅰ型撒肥机为研究对象,研究一条搭建农机虚拟仿真平台的技术路线。在对撒肥机的机械结构和工作原理的理论分析基础上,使用3DS Max和Pro/E软件对撒肥机进行三维建模,使用3DS Max对模型进行附加材质,调整坐标轴等操作。将调整好的三维模型导入到Unity3D软件当中,建立虚拟场景,编写交互控制算法,将撒肥机的机械传动过程和撒肥作业情况进行虚拟仿真,改进碰撞算法和场景加载算法,提高了平台的运行效率。本文主要包括以下工作:(1)根据电子图纸,使用3DS Max和Pro/E等工具完成了2FL-Ⅰ型撒肥机的三维模型,使用SketchUp工具完成农场的建筑模型,使用Google Earth软件,获取相关地理信息,生成地形。(2)将地形导入Unity3D软件,结合Unity3D软件的地形工具,根据获取的地形信息,修改地形高度图,模拟了农场的地形起伏,水渠和地块分布情况,使用环境工具,设置水,重力,摩擦力等物理效果,较为真实地模拟了撒肥机的实际作业地况。利用Unity3D软件的物理引擎,编写相关算法,模拟撒肥机工作时的机械传动过程和撒肥效果,实现了齿轮链条的动态装配,零件的拆分与合并和任意角度细部观察等功能,使用图形用户接口实现了显示实时工况信息和导航地图的功能。(3)将仿真平台的工程文件发布为Web格式,利用软件自带的WebPlayer插件,使用Web前端语言JavaScript进行开发,将所有数据内嵌至浏览器中,使用传参函数实现Web前端与后台的通信功能。改进了用于展示的树形结构,实现了树形结构的动态生成,完成了整个撒肥机仿真平台前端数据的动态加载。(4)使用AutoRunner测试软件完成了整个仿真平台的功能测试。
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