基于VR/AR的智能制造技術(shù)

第1章虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)/1
1.1概念與發(fā)展歷程/1
1.1.1VR/AR的特點(diǎn)/4
1.1.2VR/AR內(nèi)涵與發(fā)展/5
1.2VR/AR的基本原理/7
1.2.1VR/AR的計(jì)算機(jī)圖形基礎(chǔ)/7
1.2.2沉浸顯示基本原理/14
1.2.3自然交互基本原理/17
1.2.4虛實(shí)場景融合基本原理/19
1.3基于VR/AR的典型制造業(yè)應(yīng)用場景/21
1.3.1虛擬裝配/21
1.3.2工廠虛擬布局與規(guī)劃/22
1.3.3自動(dòng)化仿真/22
1.3.4生產(chǎn)作業(yè)虛擬培訓(xùn)/23
第2章智能制造體系與關(guān)鍵技術(shù)/26
2.1智能制造體系/26
2.1.1定義與參考模型/26
2.1.2以CPS為核心的智能制造關(guān)鍵技術(shù)/36
2.2VR/AR技術(shù)驅(qū)動(dòng)的智能制造系統(tǒng)/50
2.2.1系統(tǒng)框架/51
2.2.2關(guān)鍵技術(shù)/57
2.3VR/AR技術(shù)的制造業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn)/65
第3章基于VR/AR的制造系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)/68
3.1面向VR/AR的大規(guī)模三維建模關(guān)鍵技術(shù)/68
3.1.1大規(guī)模場景建模技術(shù)/68
3.1.2大規(guī)模場景的實(shí)時(shí)處理/89
3.1.3大規(guī)模場景中的交互操作/96
3.1.4大規(guī)模場景真實(shí)感場景渲染技術(shù)/102
基于VR/AR的智能制造技術(shù)目錄3.2虛擬工廠三維建模方法/111
3.2.1制造場景建模/112
3.2.2虛擬工廠的三維布局建模/114
3.2.3虛擬工廠建模案例/126
3.3VR環(huán)境中的生產(chǎn)系統(tǒng)布局仿真/132
3.3.1三維虛擬工廠模型的靜態(tài)空間評價(jià)/132
3.3.2生產(chǎn)過程的運(yùn)動(dòng)仿真與評價(jià)/138
3.3.3某飛機(jī)虛擬工廠布局優(yōu)化實(shí)例/157
第4章智能制造系統(tǒng)虛實(shí)信息集成與可視化/162
4.1基于數(shù)字主線的制造系統(tǒng)虛實(shí)信息集成/162
4.1.1數(shù)字主線相關(guān)概念/162
4.1.2基于數(shù)字主線的信息集成框架/168
4.1.3數(shù)字主線的數(shù)據(jù)采集技術(shù)/172
4.1.4基于VR/AR的數(shù)字主線體系/182
4.2基于MBD的產(chǎn)品模型集成及可視化/185
4.2.1基于MBD的產(chǎn)品模型集成/185
4.2.2制造上下文中的產(chǎn)品多尺度信息集成/198
4.2.3VR/AR環(huán)境下的MBD可視化/204
4.3產(chǎn)品多學(xué)科分析科學(xué)計(jì)算可視化/211
4.3.1工程數(shù)據(jù)可視化表達(dá)/211
4.3.2融合多學(xué)科數(shù)據(jù)的可視化/214
4.4制造過程信息集成與可視化/219
4.4.1基于知識圖譜的制造上下文數(shù)據(jù)集成/219
4.4.2制造信息知識圖譜信息存儲(chǔ)模式/226
第5章智能制造中的VR/AR人機(jī)交互技術(shù)/232
5.1VR/AR中的人機(jī)交互技術(shù)/232
5.1.1人機(jī)交互概念/232
5.1.2VR/AR中人機(jī)交互技術(shù)/234
5.2手繪草圖交互識別技術(shù)/241
5.2.1基于人工智能的三維草圖識別/241
5.2.2基于手繪的三維物體交互設(shè)計(jì)與分析/243
5.3虛擬裝配維護(hù)中的人機(jī)交互/246
5.3.1裝配交互方式/246
5.3.2實(shí)時(shí)智能化引導(dǎo)技術(shù)/248
5.3.3裝配/維護(hù)系統(tǒng)的交互式作業(yè)流程/252
5.4增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的編輯交互技術(shù)/255
5.4.1編輯工具交互設(shè)計(jì)/255
5.4.2靜態(tài)場景編輯方法/257
第6章基于VR/AR的數(shù)字孿生技術(shù)/261
6.1數(shù)字孿生與VR/AR/261
6.1.1數(shù)字孿生概述/261
6.1.2智能制造系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型/273
6.1.3基于VR/AR的數(shù)字孿生系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)/277
6.2基于 VR/AR 的產(chǎn)品數(shù)字孿生/298
6.2.1產(chǎn)品數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的外觀評估/298
6.2.2產(chǎn)品數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的裝配作業(yè)指導(dǎo)與評估/300
6.2.3產(chǎn)品數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的制造偏差評估/302
6.2.4典型應(yīng)用案例/307
6.3基于VR/AR的制造數(shù)字孿生技術(shù)/310
6.3.1制造數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的加工過程監(jiān)控/311
6.3.2制造數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的制造物流調(diào)度/314
6.3.3制造數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的制造計(jì)劃執(zhí)行監(jiān)控/319
6.4VR/AR環(huán)境下的產(chǎn)品在役運(yùn)行數(shù)字孿生/323
6.4.1性能數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的設(shè)備健康狀況維護(hù)/323
6.4.2性能數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)下的制造系統(tǒng)性能分析/328
6.4.3小結(jié)/345
第7章基于VR/AR的制造大數(shù)據(jù)可視化/346
7.1制造大數(shù)據(jù)概述/346
7.1.1制造大數(shù)據(jù)特征/346
7.1.2制造大數(shù)據(jù)來源及類型/349
7.1.3制造大數(shù)據(jù)體系與關(guān)鍵技術(shù)/352
7.2基于VR/AR的制造大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)/361
7.2.1大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)/362
7.2.2基于VR/AR的大數(shù)據(jù)可視化表達(dá)/365
7.2.3基于VR/AR的制造大數(shù)據(jù)挖掘與交互/386
7.3制造大數(shù)據(jù)可視化工具/391
7.3.1WebXR技術(shù)/391
7.3.2基于WebVR的可視化開發(fā)工具Dash/392
第8章基于VR/AR的典型智能制造應(yīng)用案例/395
8.1航空發(fā)動(dòng)機(jī)智能輔助裝配/395
8.1.1案例介紹/395
8.1.2軟硬件系統(tǒng)/398
8.1.3基于AR的輔助裝配/403
8.2基于AR的線纜裝配/409
8.2.1基于AR的線纜裝配平臺/410
8.2.2線纜虛擬裝配流程/412
8.3復(fù)雜裝備誘導(dǎo)維修/416
8.3.1案例介紹/416
8.3.2軟硬件系統(tǒng)/418
8.3.3基于AR的誘導(dǎo)性維修/421
8.4基于VR的航天薄壁件制造過程仿真/424
8.4.1案例介紹/424
8.4.3軟硬件系統(tǒng)/425
8.4.4基于VR的多尺度信息可視化系統(tǒng)/427
8.5火箭箭體制造車間實(shí)時(shí)管控/430
8.5.1案例介紹/430
8.5.2軟硬件系統(tǒng)/431
8.5.3火箭箭體制造車間運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控/438
第9章VR/AR支撐工具集/446
9.1VR/AR系統(tǒng)/446
9.1.1VR系統(tǒng)/446
9.1.2AR系統(tǒng)/449
9.1.3大型沉浸式VR系統(tǒng)搭建/453
9.2典型商業(yè)開發(fā)工具/467
9.2.1Unity3D/467
9.2.2達(dá)索3DExcite/473
9.3典型開發(fā)工具包/474
9.3.1OpenSceneGraph/474
9.3.2PTC Vuforia/477
9.3.3Apple ARKit/482
9.3.4Google ARCore/488
9.4自主智能制造軟件平臺/493
9.4.1系統(tǒng)框架/493
9.4.2主要功能介紹/495
第10章VR/AR技術(shù)發(fā)展趨勢與展望/501
10.15G與VR/AR融合/501
10.1.1制造過程海量數(shù)據(jù)的低延時(shí)傳輸/503
10.1.2制造物聯(lián)網(wǎng)的高密度互聯(lián)互通/504
10.1.3制造過程的“第一視角”人在回路協(xié)同/505
10.1.4面向制造的云AR/VR平臺/507
10.2AI與VR/AR深度融合/508
10.2.1AI輔助下的VR/AR/509
10.2.2VR/AR構(gòu)建AI智能助手/513
10.3VR/AR的工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)/515
10.3.1基于AR的維修維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)/515
10.3.2AR/VR的物聯(lián)網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)/516
參考文獻(xiàn)/517