基于VR/AR的智能制造技術

第1章虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實技術基礎/1
1.1概念與發(fā)展歷程/1
1.1.1VR/AR的特點/4
1.1.2VR/AR內涵與發(fā)展/5
1.2VR/AR的基本原理/7
1.2.1VR/AR的計算機圖形基礎/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虛實場景融合基本原理/19
1.3基于VR/AR的典型制造業(yè)應用場景/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自動化仿真/22
1.3.4生產作業(yè)虛擬培訓/23
第2章智能制造體系與關鍵技術/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鍵技術/36
2.2VR/AR技術驅動的智能制造系統(tǒng)/50
2.2.1系統(tǒng)框架/51
2.2.2關鍵技術/57
2.3VR/AR技術的制造業(yè)應用挑戰(zhàn)/65
第3章基于VR/AR的制造系統(tǒng)建模與仿真技術/68
3.1面向VR/AR的大規(guī)模三維建模關鍵技術/68
3.1.1大規(guī)模場景建模技術/68
3.1.2大規(guī)模場景的實時處理/89
3.1.3大規(guī)模場景中的交互操作/96
3.1.4大規(guī)模場景真實感場景渲染技術/102
基于VR/AR的智能制造技術目錄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/132
3.3.2生產過程的運動仿真與評價/138
3.3.3某飛機虛擬工廠布局優(yōu)化實例/157
第4章智能制造系統(tǒng)虛實信息集成與可視化/162
4.1基于數(shù)字主線的制造系統(tǒng)虛實信息集成/162
4.1.1數(shù)字主線相關概念/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)據采集技術/172
4.1.4基于VR/AR的數(shù)字主線體系/182
4.2基于MBD的產品模型集成及可視化/185
4.2.1基于MBD的產品模型集成/185
4.2.2制造上下文中的產品多尺度信息集成/198
4.2.3VR/AR環(huán)境下的MBD可視化/204
4.3產品多學科分析科學計算可視化/211
4.3.1工程數(shù)據可視化表達/211
4.3.2融合多學科數(shù)據的可視化/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)據集成/219
4.4.2制造信息知識圖譜信息存儲模式/226
第5章智能制造中的VR/AR人機交互技術/232
5.1VR/AR中的人機交互技術/232
5.1.1人機交互概念/232
5.1.2VR/AR中人機交互技術/234
5.2手繪草圖交互識別技術/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計與分析/243
5.3虛擬裝配維護中的人機交互/246
5.3.1裝配交互方式/246
5.3.2實時智能化引導技術/248
5.3.3裝配/維護系統(tǒng)的交互式作業(yè)流程/252
5.4增強現(xiàn)實系統(tǒng)的編輯交互技術/255
5.4.1編輯工具交互設計/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/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)與關鍵技術/277
6.2基于 VR/AR 的產品數(shù)字孿生/298
6.2.1產品數(shù)字孿生驅動下的外觀評估/298
6.2.2產品數(shù)字孿生驅動下的裝配作業(yè)指導與評估/300
6.2.3產品數(shù)字孿生驅動下的制造偏差評估/302
6.2.4典型應用案例/307
6.3基于VR/AR的制造數(shù)字孿生技術/310
6.3.1制造數(shù)字孿生驅動下的加工過程監(jiān)控/311
6.3.2制造數(shù)字孿生驅動下的制造物流調度/314
6.3.3制造數(shù)字孿生驅動下的制造計劃執(zhí)行監(jiān)控/319
6.4VR/AR環(huán)境下的產品在役運行數(shù)字孿生/323
6.4.1性能數(shù)字孿生驅動下的設備健康狀況維護/323
6.4.2性能數(shù)字孿生驅動下的制造系統(tǒng)性能分析/328
6.4.3小結/345
第7章基于VR/AR的制造大數(shù)據可視化/346
7.1制造大數(shù)據概述/346
7.1.1制造大數(shù)據特征/346
7.1.2制造大數(shù)據來源及類型/349
7.1.3制造大數(shù)據體系與關鍵技術/352
7.2基于VR/AR的制造大數(shù)據可視化技術/361
7.2.1大數(shù)據可視化技術/362
7.2.2基于VR/AR的大數(shù)據可視化表達/365
7.2.3基于VR/AR的制造大數(shù)據挖掘與交互/386
7.3制造大數(shù)據可視化工具/391
7.3.1WebXR技術/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的典型智能制造應用案例/395
8.1航空發(fā)動機智能輔助裝配/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復雜裝備誘導維修/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時管控/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行實時監(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)據的低延時傳輸/503
10.1.2制造物聯(lián)網的高密度互聯(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構建AI智能助手/513
10.3VR/AR的工業(yè)應用標準/515
10.3.1基于AR的維修維護標準/515
10.3.2AR/VR的物聯(lián)網接口標準/516
參考文獻/517