交互式电子技术手册界面设计与实现技术研究

 2021-12-29 21:10:14

论文总字数:18483字

摘 要

交互式电子技术手册(IETM)已成为当前制造业信息化研究和应用的热点之一。本文从IETM的概念、发展进程、国内外现状、研究的必要性等方面,进行了系统地研究与归纳。针对目前国内的IETM水平主要还停留在二维图展示模型阶段的情况,本次毕业设计以第四级IETM为起点,目标是实现IETM界面中的三维图形交互模块。最后以Flash为设计平台,设计出IETM的图形交互界面,并结合PV3D引擎包,通过代码编程实现包括缩放、旋转、平移、三视图、隐藏任意模型、将模型以框架形式显示以及设计动画等功能,并对每一项功能都分析了它的实际意义以及具体实现方法与思想。

关键词:IETM;三维模型;PV3D;交互

The presentation and interaction of 3D models in the IETM

Abstract:Interactive Electronic Technology Manual has become one of the hot spots in the research and application of manufacturing information technology.In this paper, the concept, development process, the status condition of the domestic and foreign and the necessity of the IETM are researched.Considering the fact that current domestic IETM lacks of interactive technology of the three dimensional model, the graduation design basing on the fourth grade of the IETM is hoped to realize the interaction of the 3D models.With the design platform Flash and the engine package PV3D, the IETM graphical interface and some interactive functions are designed, including scaling, rotation, translation, three views, hidden any model, the model is displayed in the form of the framework and design, animation, and so on, and for each function are analyzed its practical significance as well as the concrete realization methods and ideas.

Key words: IETM,3D models,PV3D,interaction

目录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景与意义 1

1.1.1 IETM简介 1

1.1.2研究和发展IETM的必要性 2

1.2 国内外IETM发展趋势 2

1.2.1 国外研究动态 2

1.2.2 国内研究动态 2

1.3 三维技术在交互式电子手册中的应用 3

1.3.1 基于三维 PDF技术的制造业IETM应用研究 3

1.3.2 结合Cult三维技术应用于第四级IETM 3

1.4 在IETM上实现三维交互的必要性 4

第2章 设计平台 6

2.1 Adobe Flash Professional CS6 6

2.2 PV3D 6

2.2.1 三维模型成像原理 6

2.2.2 PV3D的基本几何体 8

2.2.3 材质功能 9

2.2.4 摄像机 10

2.3 Flash和PV3D的坐标系 11

第3章 界面设计 13

3.1 IETM界面基本元素 13

3.2 界面设计风格与布局 13

3.3 IETM其他参数设定 14

第4章 交互功能设计 15

4.1 旋转 15

4.2 平移 16

4.3 三视图 16

4.4 缩放 17

4.5 隐藏任意零件和显示所有零件 18

4.6 操作演示 18

4.7 单击零件或零件名称的响应 19

4.8 显示模型的框架 20

4.9 显示模型信息 21

总结 22

致谢 23

参考文献.................................................................................................................................24

绪论

选题背景与意义

1.1.1 IETM简介

IETM(Interactive Electronic Technical Manual),中文名称交互式电子技术手册。简单来说,交互式电子技术手册就是将传统的纸质技术手册的内容数字化,并对其进行重新编制,以交互方式进行查阅,最终通过计算机等设备把所查阅的内容展现给系统操作人员或维修技术人员。它综合应用了数据库、计算机多媒体和网络等技术的优势,将内容繁杂的维修手册、操作手册等信息,按照标准有机地组织管理起来,以最优化的方式将文字、图像、表格、工程图形、声音、动画、视频等多种信息形式显示在电子屏幕上,将维修技术人员或系统操作人员所需的信息,精确地展现在使用者面前,并能够通过交互的方式进行查阅,,以加速装备使用和保障活动的实施。

相较于传统的纸质手册,电子技术手册具有以下几个几个新特征:①优化了信息的组织样式,利用计算机为载体,具有翻滚、缩放、色彩、动画、声音等附加性能;②信息之间相互关联,可以方便快捷地查找所需信息,实现了数据与人的交互。

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段:加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。它们的特点如表1-1所示:

表1-1 IETM的等级及其特点

然而,目前真正意义上的集成了故障诊断、人工智能的第5类集成电子技术手册并不存在,目前大多数电子技术手册基本上位于第5类及其以下的水平。值得说明的一点是,第4类第4类以下的电子技术手册虽然代表不同的发展阶段,但是各有优点,较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于第4类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。故本次毕业设的起点是第4类电子技术手册。

1.1.2研究和发展IETM的必要性

随着科学技术的飞速发展,许多大型设备的复杂程度日益提高,在设备的研制、设计、生产、使用、维修和保养等全寿命周期的各个阶段中,必然会使用和传递大量的技术信息,传统纸型技术资料手册的使用和管理模式不仅耗时、费力,还存在着时效性差等缺陷,纸质手册已渐渐无法满足现代设备后勤保障的需求。交互式电子技术手册作为实施CALS 战略的基础和关键技术,能够保障为人员提供高效、实时的信息支持和技术指导,它的出现大大提高了武器装备的可用性和维修保障效率,还可以对操作和维修人员进行准实时培训或实时培训,同时对装备的研制、维修、训练、管理以及后勤保障等工作也都产生了积极的推动作用。将交互式三维技术应用到IETM中可以大大提高IETM的效用,和武器装备的保障、维修以及训练的质量,并能节省经费,产生经济和军事的双重效益。

为了保证获取信息的方便,数字化后的数据需要有一个良好的组织管理以及提供给用户的具体形式,目前交互式电子技术手册的发展就是围绕这一内容来进行的。按照电子技术手册内容存储的数据格式、体系结构、实现功能、显示方式和集成化程度,美国防部将IETM分为5类,等级从低到高依次为索引式电子页面图像、滚动式电子文档、线性结构IETM、分层结构化IETM和集成电子信息系统。

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