機(jī)械化作業(yè)是現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的重要特征,在森林撫育采伐過程中因其作業(yè)成本高、難度大并存在各類安全隱患等問題,使得在進(jìn)行技術(shù)開發(fā)、實(shí)踐教學(xué)、工程培訓(xùn)中難以開展相關(guān)的教學(xué)與實(shí)踐。本文利用虛擬現(xiàn)實(shí)手段并結(jié)合林區(qū)生產(chǎn)實(shí)際,基于Unity3D開發(fā)了人工林撫育采伐作業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,根據(jù)人工林撫育采伐的生產(chǎn)實(shí)踐,依據(jù)模塊化的設(shè)計(jì)思想,明確了以清林割灌、撫育間伐、定長(zhǎng)造材、集材歸楞、生物質(zhì)收集五個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)為思路的人工林撫育工藝流程;通過系統(tǒng)開發(fā)需求分析,確定了以Unity3D為主要仿真工具的系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu)。其次,研究人工林撫育采伐作業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)開發(fā)的一系列關(guān)鍵技術(shù),包括以Unity3D的Terrain組件為核心的虛擬場(chǎng)景開發(fā)技術(shù);通過3Ds Max構(gòu)建機(jī)械模型并導(dǎo)入至Unity3D中,實(shí)現(xiàn)輪式底盤及履帶式底盤行走模擬、液壓機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)仿真、采伐頭姿態(tài)控制等運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的人工林撫育裝備仿真技術(shù);利用關(guān)鍵幀動(dòng)畫、鉸鏈關(guān)節(jié)、模型切割算法為主的撫育采伐作業(yè)仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)。然后,依據(jù)軟件系統(tǒng)需求,采用My SQL對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和開發(fā);使用UGUI技術(shù)進(jìn)行UI框架的...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 本課題研究背景及意義
    1.2 虛擬仿真技術(shù)概述
    1.3 林業(yè)作業(yè)仿真國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
2 人工林撫育采伐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)需求分析
    2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體需求
    2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真作業(yè)需求
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)作業(yè)區(qū)域分析
        2.2.2 撫育采伐工藝流程設(shè)計(jì)
        2.2.3 撫育采伐作業(yè)模塊設(shè)計(jì)
    2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件功能需求
        2.3.1 軟件功能需求分析
        2.3.2 兩種3D開發(fā)引擎比較
        2.3.3 Unity3D開發(fā)界面簡(jiǎn)述
    2.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 人工林撫育采伐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真開發(fā)
    3.1 人工林虛擬場(chǎng)景開發(fā)
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地地形與地貌
        3.1.2 Unity地形開發(fā)
        3.1.3 創(chuàng)建桉樹及灌木模型
        3.1.4 場(chǎng)景優(yōu)化
    3.2 人工林撫育裝備仿真
        3.2.1 林業(yè)機(jī)械模型構(gòu)建
        3.2.2 履帶式底盤行走仿真
        3.2.3 輪式底盤行走仿真
        3.2.4 液壓機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)仿真
    3.3 撫育采伐作業(yè)仿真
        3.3.1 割灌裝置模型建立
        3.3.2 Animation關(guān)鍵幀動(dòng)畫
        3.3.3 采伐作業(yè)機(jī)頭模型建立
        3.3.4 采伐頭姿態(tài)動(dòng)作仿真
        3.3.5 樹木模型網(wǎng)格切割算法
        3.3.6 標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)
        3.3.7 父對(duì)象變更
    3.4 本章小結(jié)
4 人工林撫育采伐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件開發(fā)
    4.1 數(shù)據(jù)庫功能實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
        4.1.2 數(shù)據(jù)庫通信
    4.2 UI資源開發(fā)
        4.2.1 UGUI控件
        4.2.2 Anchor錨點(diǎn)及界面自適應(yīng)
        4.2.3 事件綁定
    4.3 視景及外部資源構(gòu)建
        4.3.1 場(chǎng)景及視景視角切換
        4.3.2 音效
        4.3.3 粒子效果
    4.4 系統(tǒng)發(fā)布及性能優(yōu)化
        4.4.1 系統(tǒng)發(fā)布測(cè)試
        4.4.2 對(duì)象緩沖池
        4.4.3 優(yōu)化策略
    4.5 本章小結(jié)
5 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試與應(yīng)用
    5.1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總體方案
        5.1.1 傳統(tǒng)林業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及其缺陷
        5.1.2 線上線下相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
    5.2 沉浸式仿真實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境搭建
        5.2.1 動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)
        5.2.2 投影方案
    5.3 林業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用案例
6 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝



本文編號(hào)：3751890