一种基于游戏引擎模拟起重机吊索工作的方法

摘要

本发明公开了一种基于游戏引擎模拟起重机吊索工作的方法，包括步骤：a、吊索模拟相关参数离线编辑；b、动态构建主吊索和辅助吊索物理模型；c、对吊索几何模型进行动态渲染进而实现起重机吊索工作状态的真实模拟。本发明公开的模拟起重机吊索工作的方法既能实现起重机吊索工作状态的真实模拟，而且能满足对起重机司机操作的实时反应，并且具有较强的可扩展性，使用方便。本发明基于游戏引擎Unity3D，该平台采用了最先进的图形技术，集成了目前使用最广泛的物理引擎PhysX，并且成本较低。

主权项

一种基于游戏引擎模拟起重机吊索工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、吊索模拟相关参数离线编辑；b、主吊索和辅助吊索物理模型动态构建；c、吊索几何模型动态渲染；所述步骤a的具体过程为：a1、材质参数编辑：根据弹性力学理论，针对不同类型、不同规格的吊索编辑相应的材质参数，建立起与实际材质的联系，所述材质参数包括拉伸刚度、扭转刚度和弯曲刚度；a2、几何参数编辑：针对不同类型、不同规格的吊索的模拟要求和对模型精细度的要求编辑相应的几何参数，所述几何参数包括吊索横截面半径、吊索横截面细分段数、吊索元长度、辅助吊索总长度以及辅助吊索元段数；a3、图形显示参数编辑：针对不同类型、不同规格的吊索的模拟要求编辑相应的图形显示参数，所述图形显示参数包括吊索纹理材质、吊钩模型、吊钩模型相关参数；a4、物理模拟参数编辑：针对不同项目对模拟速度、真实度和特效的要求编辑相应的物理模拟参数，所述物理模拟参数包括运动阻尼系数、迭代次数、碰撞检测模式、吊索断裂特效，所述吊索断裂特效包括位置、失效极限；所述步骤b的具体过程为：b1、主吊索物理模型动态构建：利用基于刚体的集中元模型构建主吊索物理模型，根据吊索工作过程上升或下降的控制命令，动态地增加或删除吊索元刚体、约束铰链、碰撞体，结合已生成的吊索元构建主吊索的物理模型；b2、辅助吊索物理模型动态构建：利用基于刚体的集中元模型构建辅助吊索物理模型，根据加载负载控制命令，在吊钩和负载固定点之间动态地生成对应数目的吊索元刚体，加载约束铰链和碰撞体，构成辅助吊索物理模型，或根据释放负载的命令，动态地销毁吊索元刚体、约束铰链和碰撞体，销毁辅助吊索物理模型。