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【正文】 驅動 。 CAD/CAM技術 74 2022/6/2 模塊化設計 概念 ? 所謂模塊化設計 ， 即在對產品進行功能分析的基礎上 ， 劃分并設計出一系列相對通用的功能模塊 ，通過模塊的選擇和組合可以構成不同功能或相同功能不同性能 、 不同規格的產品 ， 以滿足市場不同的需求 。 CAD/CAM技術 75 2022/6/2 模塊化設計方法的產生 ? 主要基于兩個條件：一是市場對不同功能和相同功能不同性能的某類產品的持續不斷的社會需求 。 二是該類產品已擁有的設計制造技術基礎，如組合家具、機床、組合夾具等。 CAD/CAM技術 76 2022/6/2 模塊化設計方法的分類 ? ：新產品的模塊化設計 、 變型產品的模塊化設計和現有產品的模塊化設計 。 ? 式和程度劃分：橫系列模塊化 、 縱系列模塊化和跨系列及全系列模塊化 。 CAD/CAM技術 77 2022/6/2 橫系列模塊化 ? 是指不改變產品主參數 ， 在同一規格基礎上在變型產品范圍內進行模塊化設計 ， 即在基型產品的基礎上 ， 通過變更 、 增加或減少某些特定模塊而形成變型產品 。 ? 如更換端面銑床的銑頭形成立式銑床 、 臥式銑床或轉塔銑床等 。 CAD/CAM技術 78 2022/6/2 縱系列模塊化 ? 是指在同一類型中對不同規格的基型產品進行模塊化設計 。 ? P56～ 57 德國 SHW廠生產的工具銑床 CAD/CAM技術 79 2022/6/2 新產品的模塊化設計流程 ? 分析產品功能 —— 考慮產品生命周期各個階段的問題 ——將產品劃分為若干模塊 —— 定義各個模塊的整體要求和接口情況 —— 對各個模塊進行詳細設計 。 ? 圖示 :設計結果為產品的模塊化劃分方案和各個模塊的設計方案 。 CAD/CAM技術 80 2022/6/2 圖示 開始 市場調研 功能分析 模塊化產品總體設計 模塊劃分 模塊化劃分方案初步設計 滿意 各模塊詳細設計 N 1 1 模塊設計方案詳細分析 N 模塊綜合 產品性能分析 滿意 編寫技術文件 結束 數據庫 產品庫 模塊庫 CAD/CAM技術 81 2022/6/2 變型產品的模塊化改造設計 ? 在已有基礎模塊化的產品的基礎上開發同類產品 。 根據需求變化對局部模塊做出替換 、 調整或重新設計 ， 生成新的產品設計方案 ， 獲得新型產品 ， 從而達到縮短開發周期 、降低設計成本的目的 。 CAD/CAM技術 82 2022/6/2 圖示 Y 開始 分析用戶需求 查詢模塊庫 庫中模塊滿足用戶需求 ？ 模塊選擇與替換 模塊組合 產品性能分析 產品評價 滿意 編寫技術文件 結束 數據庫 產品庫 模塊庫 設計新模塊 N N Y CAD/CAM技術 83 2022/6/2 模塊化設計的關鍵 ? ， 分模塊化設計的可行性 。 ? 。 ? 。 ? 。 ? 。 CAD/CAM技術 84 2022/6/2 數據可視化技術 ? 數據可視化技術 （ Data Visualization） 指的是運用計算機圖形學和圖像處理技術 ， 將 數據 換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來 ， 并進行交互處理的理論 、 方法和技術 。 數據可視化不僅包括科學計算數據的可視化，而且包括工程數據和測量數據的可視化。 CAD/CAM技術 85 2022/6/2 數據可視化技術的核心 ? 近年來 ， 隨著網絡技術和電子商務的發展 ， 提出了信息可視化的要求 ， 通過數據可視化技術 ，發現大量金融 、 通信和商業數據中隱含的規律 ，從而為決策提供依據 。 數據可視化技術的核心 是三維空間數據場的顯示 。 數據場的來源豐富多樣，核磁共振、 CT掃描在醫學上產生人體器官密度場；超聲波探傷在工業上探測零部件異變區域應力場；還有溫度場、力場、磁場等方面。 CAD/CAM技術 86 2022/6/2 虛擬現實技術基本概念 ? 虛擬現實一詞是 20世紀 80年代初美國 VPL公司創始人之一 Jaron Lanier提出來的 ， 是指利用計算機模擬產生一個三維空間的虛擬環境 ， 并在環境中結合不同的輸入 、輸出設備與虛擬物體進行交互操作 。 在此環境中 ， 操作者可感受立體視覺 ， 聲覺 、 觸覺等 ， 如圖身臨其境 。 CAD/CAM技術 87 2022/6/2 兩種典型的虛擬現實系統的輸入輸出設備： ? 1） 數據手套：這是一種形似手套 、 戴在手上的傳感器 ， 能感應用戶所有手指關節的角度變化 ， 由應用程序判斷出在虛擬現實環境中進行操作時手的姿勢 。 2）頭盔顯示器：這是一種形似頭盔，戴在頭上的顯示裝置，為用戶提供虛擬現實中景物的真實感立體顯示。 CAD/CAM技術 88 2022/6/2 虛擬現實的技術特征 ? 1） 沉浸感 （ 又稱臨場感 ） ， 即用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度 。 ? 2） 多感知性 虛擬現實環境除了使用一般計算機系統所具有的視覺感知外 ， 還有聽覺感知 、 力覺感知 、 觸覺感知 、運動感知 、 甚至包括味覺感知 、 嗅覺感知等 。 3）交互性 是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度（包括實時性）。 4）自主性 是指虛擬環境中物體依據物理定律動作的程度。 CAD/CAM技術 89 2022/6/2 虛擬現實系統的關鍵技術 ? 1） 環境建模技術 是應用計算機技術生成虛擬世界的基礎 ，也是虛擬現實技術的核心內容 。 環境建模技術的目的是獲取真實世界的三維數據 ， 并將其在相應的 3D世界中重構 ，建立虛擬環境模型 。 2）跟蹤技術 包括空間跟蹤技術、聲音跟蹤技術和視覺跟蹤技術等。 CAD/CAM技術 90 2022/6/2 續 ? 3） 虛物實化感知技術 是指確保用戶從虛擬環境中獲取同真實環境中一樣或相似的視覺 、 聽覺 、 力覺和觸覺等感官認知的關鍵技術 。 4）高性能計算處理技術 主要包括數據轉換和數據預處理技術；實時、逼真圖形圖像生成與顯示技術，多維信息數據的融合、數據壓縮以及數據庫技術；多種聲音的合成與聲音空間化技術，包括語音識別，以及手勢和人的面部表情信息的檢測等在內的模式識別技術，分布式與并行計算以及高速遠程網絡技術等。 CAD/CAM技術 91 2022/6/2 虛擬現實技術的應用 ? 虛擬現實將在武器系統性能評價 、 武器操縱訓練及指揮大規模軍事演習三方面發揮重大作用 。 實例：波音 777飛機，教育與娛樂 CAD/CAM技術 92 2022/6/2 思考題 ? ？ 各階段的主要任務是什么 ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ 它與參數化設計有何區別 ？ ? ？