【正文】 驅(qū)動 。 CAD/CAM技術(shù) 74 2022/6/2 模塊化設(shè)計 概念 ? 所謂模塊化設(shè)計 ， 即在對產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上 ， 劃分并設(shè)計出一系列相對通用的功能模塊 ，通過模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同功能或相同功能不同性能 、 不同規(guī)格的產(chǎn)品 ， 以滿足市場不同的需求 。 CAD/CAM技術(shù) 75 2022/6/2 模塊化設(shè)計方法的產(chǎn)生 ? 主要基于兩個條件：一是市場對不同功能和相同功能不同性能的某類產(chǎn)品的持續(xù)不斷的社會需求 。 二是該類產(chǎn)品已擁有的設(shè)計制造技術(shù)基礎(chǔ)，如組合家具、機床、組合夾具等。 CAD/CAM技術(shù) 76 2022/6/2 模塊化設(shè)計方法的分類 ? ：新產(chǎn)品的模塊化設(shè)計 、 變型產(chǎn)品的模塊化設(shè)計和現(xiàn)有產(chǎn)品的模塊化設(shè)計 。 ? 式和程度劃分：橫系列模塊化 、 縱系列模塊化和跨系列及全系列模塊化 。 CAD/CAM技術(shù) 77 2022/6/2 橫系列模塊化 ? 是指不改變產(chǎn)品主參數(shù) ， 在同一規(guī)格基礎(chǔ)上在變型產(chǎn)品范圍內(nèi)進行模塊化設(shè)計 ， 即在基型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上 ， 通過變更 、 增加或減少某些特定模塊而形成變型產(chǎn)品 。 ? 如更換端面銑床的銑頭形成立式銑床 、 臥式銑床或轉(zhuǎn)塔銑床等 。 CAD/CAM技術(shù) 78 2022/6/2 縱系列模塊化 ? 是指在同一類型中對不同規(guī)格的基型產(chǎn)品進行模塊化設(shè)計 。 ? P56～ 57 德國 SHW廠生產(chǎn)的工具銑床 CAD/CAM技術(shù) 79 2022/6/2 新產(chǎn)品的模塊化設(shè)計流程 ? 分析產(chǎn)品功能 —— 考慮產(chǎn)品生命周期各個階段的問題 ——將產(chǎn)品劃分為若干模塊 —— 定義各個模塊的整體要求和接口情況 —— 對各個模塊進行詳細設(shè)計 。 ? 圖示 :設(shè)計結(jié)果為產(chǎn)品的模塊化劃分方案和各個模塊的設(shè)計方案 。 CAD/CAM技術(shù) 80 2022/6/2 圖示 開始 市場調(diào)研 功能分析 模塊化產(chǎn)品總體設(shè)計 模塊劃分 模塊化劃分方案初步設(shè)計 滿意 各模塊詳細設(shè)計 N 1 1 模塊設(shè)計方案詳細分析 N 模塊綜合 產(chǎn)品性能分析 滿意 編寫技術(shù)文件 結(jié)束 數(shù)據(jù)庫 產(chǎn)品庫 模塊庫 CAD/CAM技術(shù) 81 2022/6/2 變型產(chǎn)品的模塊化改造設(shè)計 ? 在已有基礎(chǔ)模塊化的產(chǎn)品的基礎(chǔ)上開發(fā)同類產(chǎn)品 。 根據(jù)需求變化對局部模塊做出替換 、 調(diào)整或重新設(shè)計 ， 生成新的產(chǎn)品設(shè)計方案 ， 獲得新型產(chǎn)品 ， 從而達到縮短開發(fā)周期 、降低設(shè)計成本的目的 。 CAD/CAM技術(shù) 82 2022/6/2 圖示 Y 開始 分析用戶需求 查詢模塊庫 庫中模塊滿足用戶需求 ？ 模塊選擇與替換 模塊組合 產(chǎn)品性能分析 產(chǎn)品評價 滿意 編寫技術(shù)文件 結(jié)束 數(shù)據(jù)庫 產(chǎn)品庫 模塊庫 設(shè)計新模塊 N N Y CAD/CAM技術(shù) 83 2022/6/2 模塊化設(shè)計的關(guān)鍵 ? ， 分模塊化設(shè)計的可行性 。 ? 。 ? 。 ? 。 ? 。 CAD/CAM技術(shù) 84 2022/6/2 數(shù)據(jù)可視化技術(shù) ? 數(shù)據(jù)可視化技術(shù) （ Data Visualization） 指的是運用計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù) ， 將 數(shù)據(jù) 換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來 ， 并進行交互處理的理論 、 方法和技術(shù) 。 數(shù)據(jù)可視化不僅包括科學(xué)計算數(shù)據(jù)的可視化，而且包括工程數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)的可視化。 CAD/CAM技術(shù) 85 2022/6/2 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的核心 ? 近年來 ， 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)的發(fā)展 ， 提出了信息可視化的要求 ， 通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù) ，發(fā)現(xiàn)大量金融 、 通信和商業(yè)數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律 ，從而為決策提供依據(jù) 。 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的核心 是三維空間數(shù)據(jù)場的顯示 。 數(shù)據(jù)場的來源豐富多樣，核磁共振、 CT掃描在醫(yī)學(xué)上產(chǎn)生人體器官密度場；超聲波探傷在工業(yè)上探測零部件異變區(qū)域應(yīng)力場；還有溫度場、力場、磁場等方面。 CAD/CAM技術(shù) 86 2022/6/2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)基本概念 ? 虛擬現(xiàn)實一詞是 20世紀(jì) 80年代初美國 VPL公司創(chuàng)始人之一 Jaron Lanier提出來的 ， 是指利用計算機模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬環(huán)境 ， 并在環(huán)境中結(jié)合不同的輸入 、輸出設(shè)備與虛擬物體進行交互操作 。 在此環(huán)境中 ， 操作者可感受立體視覺 ， 聲覺 、 觸覺等 ， 如圖身臨其境 。 CAD/CAM技術(shù) 87 2022/6/2 兩種典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入輸出設(shè)備： ? 1） 數(shù)據(jù)手套：這是一種形似手套 、 戴在手上的傳感器 ， 能感應(yīng)用戶所有手指關(guān)節(jié)的角度變化 ， 由應(yīng)用程序判斷出在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中進行操作時手的姿勢 。 2）頭盔顯示器：這是一種形似頭盔，戴在頭上的顯示裝置，為用戶提供虛擬現(xiàn)實中景物的真實感立體顯示。 CAD/CAM技術(shù) 88 2022/6/2 虛擬現(xiàn)實的技術(shù)特征 ? 1） 沉浸感 （ 又稱臨場感 ） ， 即用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度 。 ? 2） 多感知性 虛擬現(xiàn)實環(huán)境除了使用一般計算機系統(tǒng)所具有的視覺感知外 ， 還有聽覺感知 、 力覺感知 、 觸覺感知 、運動感知 、 甚至包括味覺感知 、 嗅覺感知等 。 3）交互性 是指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實時性）。 4）自主性 是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律動作的程度。 CAD/CAM技術(shù) 89 2022/6/2 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ? 1） 環(huán)境建模技術(shù) 是應(yīng)用計算機技術(shù)生成虛擬世界的基礎(chǔ) ，也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心內(nèi)容 。 環(huán)境建模技術(shù)的目的是獲取真實世界的三維數(shù)據(jù) ， 并將其在相應(yīng)的 3D世界中重構(gòu) ，建立虛擬環(huán)境模型 。 2）跟蹤技術(shù) 包括空間跟蹤技術(shù)、聲音跟蹤技術(shù)和視覺跟蹤技術(shù)等。 CAD/CAM技術(shù) 90 2022/6/2 續(xù) ? 3） 虛物實化感知技術(shù) 是指確保用戶從虛擬環(huán)境中獲取同真實環(huán)境中一樣或相似的視覺 、 聽覺 、 力覺和觸覺等感官認知的關(guān)鍵技術(shù) 。 4）高性能計算處理技術(shù) 主要包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)；實時、逼真圖形圖像生成與顯示技術(shù)，多維信息數(shù)據(jù)的融合、數(shù)據(jù)壓縮以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)；多種聲音的合成與聲音空間化技術(shù)，包括語音識別，以及手勢和人的面部表情信息的檢測等在內(nèi)的模式識別技術(shù)，分布式與并行計算以及高速遠程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。 CAD/CAM技術(shù) 91 2022/6/2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用 ? 虛擬現(xiàn)實將在武器系統(tǒng)性能評價 、 武器操縱訓(xùn)練及指揮大規(guī)模軍事演習(xí)三方面發(fā)揮重大作用 。 實例：波音 777飛機，教育與娛樂 CAD/CAM技術(shù) 92 2022/6/2 思考題 ? ？ 各階段的主要任務(wù)是什么 ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ 它與參數(shù)化設(shè)計有何區(qū)別 ？ ? ？