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虚拟现实技术在CAD/CAM中的应用
虚拟现实(VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用，使用户产生身临其境感觉的交互式视景仿真。虚拟环境系统是由计算机图形学、图像处理与模式识别、智能接口、多传感器、语音处理与音像、网络、并行处理等技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的子系统所构成的大型综合集成环境。虚拟现实技术是综合性极强的高新技术，在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域得到了广泛的应用。
虚拟现实营造一个逼真的虚拟现实环境，需要大量的三维图形计算，一般需要超级计算机的支持。近几年，计算机的性能快速提高，已经能在微机上进行CAD/CAM的虚拟现实研究和应用。对身临境的真实感和对超越现实的虚拟性，以及建立个人能够沉浸其中，具有交互作用的多维信息系统的追求，推动了虚拟现实技术在CAD/CAM中的应用与发展。CAD/CAM的虚拟现实技术涉及CAD/CAM各个学科，已显示出它的实用性，技术潜力巨大，应用前景十分广阔。
l传统的仿真与建模
产品的建模和仿真，是虚拟现实技术在CAD/CAM的基本应用，CAD/CAM软件从线框造型、曲面造型发展到特征参数化实体造型，反映了制造领域对几何建模技术的需求。造型仿真是通过对系统模型的实验，研究一个存在的或设计中的系统，包括技术系统，如机械、汽车、机电、声学、热学等。CAD/cAM等工程领域应用仿真技术，可以降低系统的研制成本，提高系统实验、调试和训练过程的安全性。
在CAD/CAM中计算机仿真已经应用于如下几个方面:
(l)机构运动轨迹方式的仿真;(2)构件受力的有限元分析;(3)机器装配整体性能模拟;(4)工程构件破坏性实验分析。
工程结构在各种荷载作用下的反应及其破坏特征和极限承载力是设计人员关心的重点技术参数。当结构形式特殊、荷载及材料特性复杂时，人们往往求助于模型试验来测定其受力性能。做小比例模型试验，难以完全反映结构的实际情况。若采用计算机仿真技术，则可以进行足尺寸的试验，方便地修改参数。有些结构难于进行直接试验，用计算机模拟仿真就更能体现出优越性，如汽车高速碰撞的检验试验，高速运动构件的失效分析等，只有采用一计算机模拟仿真，才能进行大量的分析实验。又如在高速荷载作用下，结构反应很快，人们在真实试验中只能观察到最终结果，而不能观察试验的全过程。如果采用计算机模拟仿真试验，则可观察其坡坏的全过程，便于研究破坏机理。对于长期的渐变过程则可在模拟中加快其变化速度，让研究人员清楚地看到全过程。
2基于虚拟现实技术的仿真与建模
传统的系统仿真技术很少研究人的感知模型的仿真，因而无法模拟人对外界环境的感知(听觉、视觉、触觉)。随着多媒体技术、计算机动画、传感器技术的发展，人们开始用计算机模拟外界环境对人的感官刺激。事实证明，人类对于图像、声音等感官信息的理解能力远远大于对数字和文字等抽象信息的理解能力。把虚拟现实技术引人系统模拟仿真的各个阶段，可使人沉浸其中，对所需解决的问题有清晰的认识，而不再局限于从屏幕上观察仿真的结果，从而使模型的建立和验证更加方便。
虚拟现实技术主要体现在:计算机根据所建立的知识库和数据库，运用人工智能、模式识别等技术。通过三维动画制作和显示头盔进行该领域的视觉模拟，通过传感机制和触觉手套来进行该领域的触觉模拟，通过音响制作和音效卡进行声音模拟，通过机械控制和传动装置进行动感模拟。然后将人对这些感官刺激所作的动作反应反馈给主控机构，从而实时产生对新的感觉模型的模拟。
CAD/CAM的建模(造型)是CAD/CAM的技术核心和基础。对CAD/CAM的整体技术水平及相关功能的发展至关重要。当今流行的商品化CAD/CAM系统主要基于2D平面或3D线架造型以及真3DNURBS曲面造型和参数化实体造型三种。CAD/CAM技术建立的多维信息感知模型，应用于仿真系统中，具有重大意义。虚拟现实技术在CAD/CAM中主要应用于以下几个方面:
(l)运动仿真
虚拟现实技术在构件运动仿真建模中的应用日益广泛。1993年，英国的ColtvirtualR亡ality公司开发了一个被称为vegas的演示设计模拟仿真系统。该系统是基于Di~sionIntemational的Supe，ape虚拟现实系统环境而开发的。该系统以三维动画的形式演示物体运动时受力变形情况，并可以方便地修改各种参数。应用该系统对地铁、高速公路、机器运转等典型物体的运动情况进行的模拟仿真，取得了良好的效果。
该系统使用户具有沉浸感，让用户能够亲身体验物体运动的感受，可以根据用户的描述，研究高速运动时人们的心理表现。另外，还可以进行汽车碰撞的模拟演练，而不必采用真汽车进行类似实验。在研究物体运动的动态特性时，还可以利用虚拟现实建立风洞等其他仿真模型。
(2)模拟制造过程
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