[發明專利]一種裝備三維模型機構運動通用控制方法

有效

• 申請號: 201610452387.3
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN106647796B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 魏茂洲;葛超;陳國利;李博;米中賀;魏五洲;王豐雙
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63863部隊
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司 22001
• 代理人: 馬守忠

本發明提供的一種裝備三維模型運動通用控制方法，包括計算機，計算機中存儲和運行有管理和控制程序；裝備三維模型，建立樹狀組織結構；建立坐標系，包括特定三維空間坐標系和絕對坐標系與相對坐標系，給出了特定三維空間坐標系的空間變換矩陣M的計算公式，和從相對坐標系到絕對坐標系的轉換方法，使用空間變換矩陣實現部件在絕對坐標系中的運動控制。給出了運動控制參數配置和運動控制過程。本發明不需要針對具體型號裝備進行專門軟件開發，只需要對軟件參數進行配置即可完成運動控制，具有對操作人員要求低、準備時間短、適用型號多的特點，具有通用性，有很強的實用價值。

技術領域

本發明屬于裝備試驗領域，涉及裝備三維模型運動模擬的計算機仿真技術，尤其涉及一種裝備三維模型機構運動通用控制方法。

背景技術

裝備三維模型機構運動模擬通過外部數據驅動三維模型運動機構進行空間運動，在裝備試驗中用于真實模擬裝備運動狀態，構建試驗三維態勢。

裝備試驗時的機構運動包括部件旋轉、平移、分離、拋撒動作或上述幾種動作的組合，每一種型號裝備的工作原理、內部結構和機構運動方式都不相同。在進行裝備三維模型運動控制時，需要在控制程序中對驅動數據、控制指令以及控制的裝備三維模型部件進行配置，使模型中需要執行動作的部件能夠根據控制指令和驅動數據進行運動。

已知技術中，裝備三維模型的運動控制需要針對裝備的工作原理和部件動作修改控制程序或設計專門的控制程序，對裝備三維模型的運動部件、驅動數據和控制指令進行匹配，以滿足控制需求，這一過程需要對軟件源代碼進行修改，軟件設計、調試和測試時間較長。裝備試驗中被試裝備種類、型號多樣，任務量大，試驗準備時間短，該方法無法滿足需要。

（參考文獻：常興華.指揮顯示系統三維態勢組件的設計與實現.計算機應用,2014（1）：28-30）提供的裝備動畫模擬方法可以用于多種裝備的機構運動模擬，但是需要在三維建模過程中進行動畫設計，機構運動參數已經固化到模型中，應用過程中只能進行動畫開關控制，無法對機構運動參數進行修改。

發明內容

為了解決已有技術中裝備三維模型運動需要針對裝備設計專門控制程序的問題，本發明的目的是提供一種裝備三維模型運動通用控制方法。該方法可以在較短的時間內通過參數設置對多種型號裝備的機構運動進行配置，避免修改軟件源代碼，降低對軟件操作人員的技術要求，減少試驗準備時間。

本發明提供的一種裝備三維模型運動通用控制方法，步驟和條件如下：

Ⅰ．硬件：包括計算機，計算機要具備如下技術條件：a.具備網絡通信接口，能接收驅動數據；b.具有顯示設備，包括顯示器或投影儀；c. 有輸入設備，包括鍵盤和鼠標；

計算機中存儲和運行有管理和控制程序；所述的程序需要具有如下技術功能：1.能夠加載并顯示裝備三維模型；2. 能單獨選擇裝備三維模型的任意部件，提供控制參數輸入界面，可以為每個部件設置運動參數；3.具備接收驅動數據的功能；

．裝備三維模型：

裝備三維模型由多個獨立的部件組成，根據裝備的結構和工作原理，部件采用樹狀結構組織，第1級部件為根部件，根部件上可以連接多個部件作為第2級部件，第2級的每一個部件也可以連接多個部件作為第3級部件，依次類推構成樹狀組織結構；

裝備三維模型運動是指裝備三維模型中一個部件或多個部件的運動組合，部件運動方式有旋轉、平移、分離三種基本類型。

．坐標系：

[1]特定三維空間坐標系：