3.自动演示整车及各总成部件的分解和装配过程
对于初学者,可以先观看整车、各总成部件的模拟分解和装配过程的演示(如图3 所示),使用者可以选择不同的视角、不同的部位,并可以不同的速度来学习。
4.模拟评估考核
利用计算机强大的数据库统计分析能力,制作成考核功能模块,可实施不限数量的网络模拟考核和单机的自测,可以同时出题统一考核也可以分组考核。每个项目均具有自动评分功能,评估考核指标包括维修时间(当维修开始时,启动维修定时器)和维修结果,计算机自动统计操作的分数(百分制),教师可对考核结果进行综合评定(优秀、良好或及格等)。该功能可用于对教学效果的检测,或对职业技能鉴定的考核。
三、汽车维修教学仿真技术的实现途径
采用虚拟仿真技术后,改变了传统汽车维修教学现场作业的方式。“汽车维修模拟仿真系统”就是在计算机上提供一个实时的、三维的虚拟环境,通过生动的视觉、听觉等效果,使人获得身临其境的感觉,用虚拟的方法来实施汽车的构造教学、模拟分解、模拟装配、模拟调整和模拟考核等教学科目。
1. 仿真技术的实现步骤
仿真技术的实现过程整体上是按照以下4个步骤进行的,即:三维模拟造型、虚拟场景建造、建立数据库、编写应用程序。
1)三维模拟造型
首先要进行的是针对汽车实施全车的三维模拟造型,这是一项非常复杂、工作量巨大的工作。可以采用的造型软 件 有3D MAX、MAYA、UG 和 PROE 等专业三维造型软件,针对发动机、底盘、电气系统的维修训练项目,对零部件、运动学、装配、物理特性等全面真实地模拟,完全与工程实际相一致,而非简单的实体造型,最后统一输出为纯三维模型格式。采用上述造型软件对东风EQ2102 型越野车 、 东风 EQ1118G型载货车和东风 EQ1141G 型载货车实施了全车模拟造型,造型零部件总数超过 5000 个,完全按照实物材质制作,形象逼真,最终形成整体的模拟数字汽车。此外还对延安SX2190 型越野车的部分总成和零部件进行了三维模拟造型。
2)虚拟场景建造
造型完毕后,采用先进的 VIRTOOLS 虚拟引擎,利用 3D 部件构建三维场景,实现模拟交互,设置步骤关卡,这是一项十分细致、逻辑性很强、工作量也很大的工作。
通过虚拟场景制作,每个3D部件就有了自己的个性特点和交互活力,在与使用者的交互中,能做出各种按照不同需要的反应或反馈不同的数据。图4为东风EQ2102车型的基本虚拟场景。
建立数据库是这个项目整个交互和场景的直接管理素材。采用SQL SERVER和ACCESS建立网络和单机版数据库,根据汽车维修活动需要建立诸如车型、总成系统、部件、工具、力矩、拆装步骤、技术文档、反馈条件、反馈数值、拆装方式、移动距离、移动方式、解剖位置、解剖方式等信息的数据库。