工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目一任務(wù)1.1任務(wù)1.2任務(wù)1.3數(shù)字化雙胞胎技術(shù)的認(rèn)識(shí)數(shù)字化雙胞胎技術(shù)的平臺(tái)背景和特點(diǎn)數(shù)字化雙胞胎技術(shù)的平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容及組成數(shù)字化雙胞胎技術(shù)的平臺(tái)技術(shù)參數(shù)配置01項(xiàng)目二

仿真系統(tǒng)的安裝任務(wù)

2.1

仿真軟件的安裝及要求任務(wù)

2.2

許可證書(shū)的注冊(cè)項(xiàng)目三

仿真系統(tǒng)技術(shù)的總體認(rèn)知任務(wù)

3.1

仿真技術(shù)的總體認(rèn)知項(xiàng)目四

3D

仿真器的結(jié)構(gòu)0203任務(wù)4.1任務(wù)4.2任務(wù)4.3任務(wù)4.4任務(wù)4.5任務(wù)4.6任務(wù)4.7任務(wù)4.8設(shè)定3D仿真器的通用屬性導(dǎo)入與簡(jiǎn)化3D

CAD模型

設(shè)計(jì)智能3D資源和系統(tǒng)使用智能資源庫(kù)3D仿真器與外部軟件/控制器的連接測(cè)試并調(diào)試3D仿真器衡量和優(yōu)化3D仿真器的性能生成獨(dú)立的3D仿真器可執(zhí)行元件04目目錄錄05項(xiàng)目五

3D

仿真器的詳細(xì)屬性任務(wù)

5.1

Universe

的屬性任務(wù)

5.2

3D

仿真器的光源屬性目錄項(xiàng)目五任務(wù)5.3任務(wù)5.4任務(wù)5.5任務(wù)5.6任務(wù)5.73D仿真器的詳細(xì)屬性3D仿真器的視角屬性3D仿真器的元件屬性3D仿真器的動(dòng)作屬性HMI的屬性控制器的屬性05項(xiàng)目六

圖表仿真任務(wù)

6.1

創(chuàng)建仿真文件夾項(xiàng)目七

高品質(zhì)視圖任務(wù)

7.1

高品質(zhì)視圖用法及設(shè)置項(xiàng)目八

虛擬現(xiàn)實(shí)060708CONTENTS目錄09項(xiàng)目九

仿真服務(wù)器任務(wù)

9.1

仿真服務(wù)器概念及設(shè)置任務(wù)

9.2

啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶和遠(yuǎn)程服務(wù)器項(xiàng)目十

智能對(duì)象的接口定義任務(wù)

10.1

智能對(duì)象接口的定義和使用任務(wù)8.1任務(wù)8.2任務(wù)8.3虛擬現(xiàn)實(shí)的安裝及用法Htc

Vive控制器XBOX控制器10目錄111213項(xiàng)目十一 搬運(yùn)機(jī)器人的離線編程任務(wù)

11.1

搬運(yùn)機(jī)器人的離線編程與仿真任務(wù)

11.2

搬運(yùn)機(jī)器人的離線編程與仿真方法項(xiàng)目十二

碼垛機(jī)器人的離線編程任務(wù)

12.1

碼垛機(jī)器人離線編程相關(guān)知識(shí)內(nèi)容任務(wù)

12.2

碼垛機(jī)器人離線編程與仿真方法項(xiàng)目十三

激光切割工業(yè)機(jī)器人的任務(wù)

13.1

離線軌跡編程目C錄O

N

T

E

N

T

S參考資料14項(xiàng)目一數(shù)字化雙胞胎技術(shù)的認(rèn)識(shí)01123DLIM-DT01B數(shù)字化雙胞胎技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)利用先進(jìn)仿真技

術(shù)，再現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同制造平臺(tái)三層組織架構(gòu)，全方面呈現(xiàn)智能制造產(chǎn)線制造技術(shù)（OT）、信息技術(shù)（IT）中所涉及的各種感知、控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸及數(shù)據(jù)處理各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)及學(xué)生所需掌握的技能。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同制造組織架構(gòu)如圖1-1所示。DLIM-DT01B數(shù)字化雙胞胎技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)可將真實(shí)物理產(chǎn)線無(wú)縫映射為3D數(shù)字化模型，利用先進(jìn)的仿真技術(shù)與信息技術(shù)，平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)：平臺(tái)主要有硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件系統(tǒng)主要由操作臺(tái)、PLC、觸摸屏、按鈕等人機(jī)交互設(shè)備組成，用于與虛擬場(chǎng)景及設(shè)備進(jìn)行交互操作。軟件系統(tǒng)主要由PLC編程軟件、組態(tài)軟件、工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件以及工廠自動(dòng)化仿真軟件組成，主要用于

3D場(chǎng)景搭建、機(jī)械運(yùn)動(dòng)屬性創(chuàng)建、電氣元件屬性設(shè)置及關(guān)聯(lián)、生產(chǎn)線虛擬調(diào)試及節(jié)拍優(yōu)化等實(shí)訓(xùn)任務(wù)。DLIM-DT01B數(shù)字化雙胞胎技術(shù)應(yīng)用操作臺(tái)如圖1-3所示。溫度：+5t+45°；環(huán)境濕度：≤85%（25℃）。系統(tǒng)占地面積：不小于

850mm×730mm×1500mm。整機(jī)功率：約120VA。輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€

AC220V±10%50Hz。材質(zhì)：鈑金，表面噴塑。數(shù)字孿生技術(shù)是一種全新數(shù)字化雙胞胎解決方案，適用于自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)，借助該軟件平臺(tái)，可對(duì)包含多物理場(chǎng)以及通常存在于自動(dòng)化設(shè)備中的自動(dòng)化相關(guān)行為的概念進(jìn)行3D建模、仿真和虛擬調(diào)試。通過(guò)數(shù)字模型模擬自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)動(dòng)和工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電氣的聯(lián)動(dòng)虛擬調(diào)試，通過(guò)雙胞胎的虛實(shí)連接，數(shù)據(jù)的不斷迭代，模型的不斷優(yōu)化，進(jìn)而獲得最優(yōu)的自動(dòng)化設(shè)備的解決方案。利用數(shù)字孿生技術(shù)仿真自動(dòng)化設(shè)備如圖1-4所示。同時(shí)，該虛擬仿真軟件

可接收真實(shí)PLC控制器的數(shù)

據(jù)，驅(qū)動(dòng)虛擬機(jī)器人、皮帶、巷道機(jī)械手等機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)搬

運(yùn)、裝配、傳輸?shù)葢?yīng)用。利

用仿真軟件接收真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)

動(dòng)虛擬設(shè)備如圖1-5所示。MES制造執(zhí)行系統(tǒng)以DLIM-103MA為例介紹，如圖1-7所示。MES主要面向具體生產(chǎn)執(zhí)行層的

生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息化控制與管理工作，平臺(tái)結(jié)合了MES中產(chǎn)品訂單生成與管理、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備管理、倉(cāng)庫(kù)管理、質(zhì)量管理等功能；同時(shí)通過(guò)看板管理模

式直觀實(shí)時(shí)的顯示出來(lái)，MES生產(chǎn)執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，如圖1-8所示。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息化控制與管理工作生產(chǎn)車間場(chǎng)景以DLIM-103MA為例介紹。生產(chǎn)車間以傳統(tǒng)離散型制造企業(yè)數(shù)字化改造過(guò)程作為切入點(diǎn)，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同制造平臺(tái)，主要有生產(chǎn)制造單元、生產(chǎn)制造車間與工廠三部分組成，主要組成見(jiàn)表1-2。（1）自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)，如圖1-9所示自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)主要由臺(tái)體、原料庫(kù)、成品庫(kù)、巷道機(jī)械手、氣源處理等模塊等構(gòu)成。自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)單元主要是存儲(chǔ)上料蓋及成品件。出入庫(kù)動(dòng)作流程：自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)單元接收到來(lái)自MES的信息，通過(guò)巷道機(jī)械手將原材料或加工完成的產(chǎn)品進(jìn)行出、入庫(kù)存儲(chǔ)，并將存儲(chǔ)位置發(fā)送給MES，完成出庫(kù)訂單。（2）加工裝配車間整體，如圖1-10所示。加工裝配車間主要有臺(tái)體、防護(hù)罩、六軸機(jī)器人、激光打標(biāo)機(jī)、視覺(jué)檢測(cè)裝置、標(biāo)簽傳輸裝置、供料裝置、打標(biāo)平臺(tái)、電磁閥模塊等構(gòu)成。動(dòng)作流程：MES下達(dá)信息，機(jī)器人搬運(yùn)相應(yīng)顏色的盒底到打標(biāo)平臺(tái)；再?gòu)臉?biāo)簽傳輸帶吸取對(duì)應(yīng)信息的標(biāo)簽；打標(biāo)機(jī)打印定制圖形圖像。完成加工過(guò)程；機(jī)器人將書(shū)簽和盒底搬運(yùn)至傳送帶，并通過(guò)RFID寫(xiě)入產(chǎn)品信息。1.3.1

數(shù)字化雙胞胎技術(shù)平臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)及配置數(shù)字化雙胞胎技術(shù)平臺(tái)以DLIM-103MA為例介紹，3D場(chǎng)景根據(jù)配套實(shí)體設(shè)計(jì)及用戶需求做相應(yīng)調(diào)整：主要技術(shù)參數(shù)及配置見(jiàn)表1-3。數(shù)字化雙胞胎技術(shù)平臺(tái)能夠滿足《數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造》、《智能生產(chǎn)計(jì)劃管理（MES）》、《可編程序控制器》、《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》、《工業(yè)機(jī)器人編程》、《工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真》等課程配套教學(xué)，并且可以配套以下實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施：項(xiàng)目二仿真系統(tǒng)的安裝02VIRTUAL

UNIVERSE

PRO（行業(yè)軟件包）是一款創(chuàng)新的三維建模與仿真軟件。借助可復(fù)用和可融合的CAD模型，它能夠快速的創(chuàng)建自動(dòng)化系統(tǒng)的三維交互式仿真（或《虛擬機(jī)器》）。有了VIRTUAL

UNIVERSE

PRO仿真器，工業(yè)裝備和自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者就能夠在逼真并且交互式的三維虛擬環(huán)境下測(cè)試他們的產(chǎn)品，并實(shí)時(shí)的模擬設(shè)備行為。通過(guò)連接三維仿真器與外部控制器，如PLC或嵌入式虛擬控制器，VIRTUAL

UNIVERSE

PRO能夠在完全虛擬的環(huán)境下，再現(xiàn)設(shè)備或機(jī)器在真實(shí)世界中的工作情況。2.1.1

硬件要求為了充分利用軟件的性能（尤其是在仿真過(guò)程中），推薦使用裝備了高性能顯卡和強(qiáng)大處理器的計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)行VIRTUAL

UNIVERSE

PRO，原因如下：2.1.2

安裝軟件在電腦上安裝VIRTUAL

UNIVERSE

PRO，只需啟動(dòng)安裝包的執(zhí)行文件即可，安裝包在所購(gòu)買的光盤中獲得，也可以直接從網(wǎng)上下載。訪問(wèn)網(wǎng)站

下載最新版本的VIRTUAL

UNIVERSE

PRO。2.2.1

注冊(cè)許可證書(shū)只要沒(méi)有注冊(cè)許可證，VIRTUALUNIVERSE

PRO就會(huì)以試驗(yàn)版方式運(yùn)行，只可以試驗(yàn)性的使用40天。如需要注冊(cè)許可證，在管理員模式下啟動(dòng)VIRTUALUNIVERSE

PRO：在快捷方式圖標(biāo)上右擊并點(diǎn)擊“以管理員方式運(yùn)行”。首次啟動(dòng)VIRTUAL

UNIVERSE

PRO時(shí)，將彈出如下對(duì)話框：如圖2-1所示。2.2.2

注冊(cè)安全碼注冊(cè)安全碼（無(wú)限制使用）。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO能夠生成一個(gè)獨(dú)立的三維仿真器可執(zhí)行文件，其使用周期不受限制。

可執(zhí)行文件的功能受到安全碼的保護(hù)，每個(gè)生成的可執(zhí)行文件都有屬于自己的、唯一的安全碼。注冊(cè)安全碼：在文件菜單中選擇創(chuàng)建一個(gè)可執(zhí)行文件/創(chuàng)建一個(gè)不受限制的可執(zhí)行文件，如圖2-2所示。填入可執(zhí)行文件的名字之后，將會(huì)彈出一個(gè)顯示工程代碼的窗口：如圖2-3所示。項(xiàng)目三仿真系統(tǒng)技術(shù)的總體認(rèn)知033.1.1

菜單與窗口菜單可以訪問(wèn)用戶文檔和軟件信息。使用文件菜單可以創(chuàng)建新工程，打開(kāi)已有工程，保存和關(guān)閉工程。該菜單也提供了生成獨(dú)立3D仿真器可執(zhí)行文件和許可證書(shū)注冊(cè)的入口。編輯菜單可以讓用戶撤銷和重復(fù)當(dāng)前工程的操作。默認(rèn)設(shè)置下，可以使用鼠標(biāo)來(lái)完成仿真過(guò)程中3D環(huán)境下的導(dǎo)航以及與

3D物體的交互，如圖3-6所示。關(guān)閉仿真并打開(kāi)設(shè)置窗口時(shí)，在3D渲染窗口的中心位置將會(huì)顯示一個(gè)（X，Y，Z）軸系統(tǒng)（全局軸系統(tǒng)）。而對(duì)于用鼠標(biāo)選中的或樹(shù)狀列表下的3D子畫(huà)面中，也會(huì)顯示這種軸系統(tǒng)（本地軸系統(tǒng)），如圖3-7所示。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO可以構(gòu)建交互式自動(dòng)化系3D仿真器（或虛擬機(jī)器），該系統(tǒng)由3D虛擬系統(tǒng)組成，可以被一個(gè)或多個(gè)控制器（在3D仿真器的內(nèi)部或外部）所控制。通過(guò)CAD軟件將3D模型導(dǎo)入到VIRTUAL

UNIVERSE

PRO，以創(chuàng)建3D資源（由稱為“元件”的3D對(duì)象組成）和用來(lái)構(gòu)成3D虛擬機(jī)器元件的3D資源組件。為“元件”添加“動(dòng)作”，使3D資源具備真正的智能性，能夠模擬實(shí)際資源的行為，例如虛擬系統(tǒng)下的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器。這些行為要么是在VIRTUAL

UNIVERSE

PRO中已經(jīng)預(yù)定義好的，要么是在腳本編輯器中創(chuàng)建的定制化為（腳本），然后再集成到VIRTUAL

UNIVERSE

PRO中。所有在VIRTUAL

UNIVERSE

PRO中創(chuàng)建的資源（智能3D資源，或者無(wú)3D效果的簡(jiǎn)易行為）都能夠存儲(chǔ)在VIRTUAL

UNIVERSE

PRO內(nèi)部的資源庫(kù)中，并且在將來(lái)快速搭建3D仿真工程時(shí)可以再次使用?？梢栽?D仿真器內(nèi)部構(gòu)建一個(gè)或多個(gè)虛擬控制器（運(yùn)動(dòng)控制器，順序控制器），并能夠定義一個(gè)二維的控制面板，作為人機(jī)交互界面來(lái)使用。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO內(nèi)的虛擬系統(tǒng)能夠連接外部控制器（例如PLC），并進(jìn)行聯(lián)合仿真。在這種構(gòu)架下，可以隨

時(shí)檢測(cè)和提升3D仿真器（三維渲染質(zhì)量，物理引擎性能）的性能。最后可以生成獨(dú)立式的3D仿真器可執(zhí)行文件，它在仿真時(shí)受到一定限制，但不需要安裝軟件。在任何時(shí)候，都能夠通過(guò)設(shè)置窗口調(diào)用3D仿真器工程的設(shè)置和搭建工具，3D仿真器工程的元件則是以樹(shù)狀的形式構(gòu)成和呈現(xiàn)，如圖3-8所示。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO允許對(duì)3DCAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）模型進(jìn)行反復(fù)使用，這些模型可以通過(guò)CAD軟件直接導(dǎo)入，也可以通過(guò)交換文件間接導(dǎo)入，如圖3-10所示。以下是可以被導(dǎo)入到VIRTUAL

UNIVERSE

PRO中并且可以重復(fù)使用的

3D

CAD數(shù)據(jù)類型，見(jiàn)表3-1所示?？捎玫腜LC接口列表。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO兼容一部分PLC品牌，并因此提供了若干類型的PLC連接接口（通訊協(xié)議），見(jiàn)下表3-2所示?？捎玫腜LC接口列表。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO的內(nèi)部工作以下可能有助于理解，VIRTUAL

UNIVERSE

PRO使用了哪些內(nèi)部機(jī)制和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)仿真，如圖3-12所示。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO下創(chuàng)建的虛擬系統(tǒng)可以連接至PLC（可編程邏輯控制器），以便于創(chuàng)建逼真的虛擬自動(dòng)化系統(tǒng)。項(xiàng)目四3D仿真器的結(jié)構(gòu)04默認(rèn)情況下，VIRTUAL

UNIVERSE

PRO將自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)預(yù)定義模式的world（在顯示方面），如圖4-1所示。world下使用的單位：毫米millimeter(長(zhǎng)度)，度數(shù)degree(角度)?？梢孕薷拈L(zhǎng)度的單位（米或毫米），背景顏色，或者通過(guò)訪問(wèn)該world的屬性來(lái)增加陰影，如圖4-2所示。在專家模式下，始終可以在world的屬性之下設(shè)置很多其他的顯示設(shè)定：如圖4-3所示。調(diào)整3D仿真器窗口打開(kāi)時(shí)的大?。辉黾佑糜诒硎緒orld中天空的圖片；對(duì)3D渲染引擎實(shí)施最大圖像刷新速率。3D仿真器的照明是通過(guò)添加和調(diào)整燈光而獲得。每個(gè)3Dworld都已經(jīng)有一個(gè)默認(rèn)的預(yù)設(shè)光源。白色燈光位于離地面50米高的位置，光源半徑為100米?？梢孕薷墓庠吹膶傩?，并可以在3D仿真器中添加更多的燈光，如圖4-4所示。另一個(gè)參數(shù)則能夠設(shè)置world下默認(rèn)的環(huán)境光源（燈光與亮度），這與3D仿真器已添加的光源沒(méi)有關(guān)系。該參數(shù)位于World的屬性中，如圖4-5所示。3D仿真器的可視化是在視角下進(jìn)行管理的。默認(rèn)情況下，3D仿真器有一個(gè)固定的視角（單視點(diǎn)），目標(biāo)則是指向world的中心，如圖4-6所示。還可以添加更多的視角（固定或者移動(dòng)的），并創(chuàng)建3D仿真器下的其他視角，如圖4-7所示。注意：這種多視角的方式將會(huì)極大的降低圖像渲染（刷新速率）的效果默認(rèn)情況下，3D仿真器中的導(dǎo)航是通過(guò)使用鼠標(biāo)及鼠標(biāo)按鈕來(lái)完成（VU導(dǎo)航模式），如圖4-8所示。在Universe屬性中，還可以使用另一種導(dǎo)航方法（稱為IRIS3D）。該方法使用箭頭按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)3Dworld下的移動(dòng)和縮放。該模式下，鼠標(biāo)導(dǎo)航仍可以使用，如圖4-9所示。最后，還可以調(diào)整移動(dòng)和縮放的系數(shù)，以便于在

3D渲染（無(wú)論是使用VU還是IRIS3D的方法）中更快或更慢的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)或縮放，這些系數(shù)位于Camera下，可以在其屬性中訪問(wèn)，調(diào)整移動(dòng)和縮放系數(shù)如圖4-10所示。。默認(rèn)情況下，VIRTUAL

UNIVERSE

PRO初始狀態(tài)的仿真是處于停止模式。任何時(shí)候，點(diǎn)擊按鈕“運(yùn)行”就可以啟動(dòng)仿真（切換到運(yùn)行模式），如圖4-11所示。在Universe的屬性中選擇“自動(dòng)運(yùn)行”，就可以在打開(kāi)VIRTUAL

UNIVERSE

PRO工程時(shí)自動(dòng)運(yùn)行仿真，如圖4-12所示。在默認(rèn)的工程下，VIRTUAL

UNIVERSE

PRO并不會(huì)連接任何外部的軟件或控制器。如果要連接

VIRTUAL

UNIVERSE

PRO3D仿真器到外部軟件或控

制器上，需要在universe屬性中選擇“驅(qū)動(dòng)”。VIRTUAL

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PRO能夠兼容絕大多數(shù)市場(chǎng)主流的PLC品牌，并且提供若干類型的驅(qū)動(dòng)（用于不

同的PLC通訊協(xié)議），仿真器的連接，如圖4-13所示。一旦選擇了"驅(qū)動(dòng)"，在驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽下就可以設(shè)置對(duì)應(yīng)的連接（PLC的

IP地址，OPC服務(wù)器名，機(jī)架上CPU的位置）選項(xiàng)，如圖4-14所示。在專家模式和高級(jí)用戶下，可以修改用于仿真的物理

引擎。在World的屬性下，可以選擇Nvidia物理引擎來(lái)替換Newton物理引擎（默認(rèn)使用的引擎），如圖4-15所示。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO允許重復(fù)使用3D

CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）模型，無(wú)論它們是直接通過(guò)CAD軟件導(dǎo)入的，還是間接使用的交換文件。以下是目前VIRTUAL

UNIVERSE

PRO中可以被導(dǎo)入并且重復(fù)使用的3D

CAD數(shù)據(jù)類型，如圖4-16所示。該模式下允許導(dǎo)入在Solidworks中已

經(jīng)定義的幾何與結(jié)構(gòu)約束。該模式需要使用

Chrono引擎作為物理引擎。需要導(dǎo)入的組件必須在與VIRTUAL

UNIVERSE

PRO處于同一臺(tái)PC上的Solidworks上打開(kāi)。在Solidworks里打開(kāi)該組件，如圖4-25所示。在World一級(jí)右擊，進(jìn)入到Import/from

SolidWorks菜單。也可以在

Sprite一級(jí)導(dǎo)入數(shù)據(jù)，可以是該項(xiàng)目樹(shù)的任一位置，如圖4-26所示。（3）將打開(kāi)一個(gè)帶有若干導(dǎo)入方法的對(duì)話框，選擇第二個(gè)方式“Import

fromSolidworks”，如圖4-27所示。（4）點(diǎn)擊“Next”，如圖4-28所示。點(diǎn)擊“Import”，如圖4-29所示。出現(xiàn)了建議使用Chrono物理引擎的對(duì)話框，點(diǎn)擊“Yes”，如圖4-30所示。該方法需要在一臺(tái)電腦上同時(shí)打開(kāi)AutodeskInventor和VIRTUAL

UNIVERSE

PRO，如圖4-31所示。首先，在Autodesk

Inventor下打開(kāi)完整的數(shù)據(jù)，如圖4-32所示。在VIRTUAL

UNIVERSE

PRO，打開(kāi)設(shè)置窗口，如圖

4-33所示。右鍵點(diǎn)擊World，選擇導(dǎo)入/從Inventor選項(xiàng)。也可以在元件一級(jí)下導(dǎo)入數(shù)據(jù)，無(wú)論其在工程樹(shù)中的哪個(gè)位置，如圖4-34所示。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO能夠通過(guò)重復(fù)應(yīng)用3D

CAD模型（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），來(lái)設(shè)計(jì)新的智能3D資源與系統(tǒng)。這些智能3D資源和系統(tǒng)能夠被獨(dú)立保存，并可以被添加到VIRTUAL

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PRO的資源庫(kù)中，這樣在今后的3D仿真器工程中就可以重復(fù)使用。在VIRTUAL

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PRO中，一個(gè)智能的3D資源通常包含若干個(gè)已附加了動(dòng)作的3D元件（結(jié)構(gòu)化的元件裝配體），在仿真過(guò)程中，所有這些動(dòng)作則構(gòu)成了該資源的智能性。在VIRTUAL

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PRO中，3D

World下元件的位置是通過(guò)相對(duì)坐標(biāo)定義的，相對(duì)指的是對(duì)于其父元件。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)自3D

CAD軟件導(dǎo)入時(shí)，每個(gè)元件有一組默認(rèn)的在局部坐標(biāo)系（相對(duì)于其父元件的位置）下的空坐標(biāo)（位置和姿態(tài)）。移動(dòng)一個(gè)元件，有兩種方法：直接通過(guò)元件附加的（X，Y，Z）羅盤上的箭頭（變換）或圓環(huán)（旋轉(zhuǎn)）來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，如圖4-42所示。也可以通過(guò)局部坐標(biāo)設(shè)定中“位置與尺寸”來(lái)精確移動(dòng)：顯示單位（米或者毫米）在World的屬性中選擇，如圖4-43所示。需要改變?cè)某叽鐣r(shí)，只需要修改該元件的選項(xiàng)中，位置和尺寸下的尺寸參數(shù)。顯示單位（米或者毫米）在World的屬性中選擇，改變?cè)叽?，如圖4-44所示。動(dòng)作指仿真過(guò)程中元件被賦予的智能性。為元件添加動(dòng)作能夠讓你構(gòu)建智能資源，這樣就可以在3Dworld中移動(dòng)，與

其他3D資源交互，相互或者與外部軟件通訊。例如，動(dòng)作可以被用來(lái)模擬自動(dòng)化系統(tǒng)下運(yùn)轉(zhuǎn)部件的執(zhí)行器和傳感器。動(dòng)作要么是在VIRTUAL

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PRO里預(yù)定義和可配置的，要么是由用戶使用VIRTUAL

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PRO的集成腳本編輯器創(chuàng)建的，定制化的且更復(fù)雜的基于腳本的動(dòng)作。腳本經(jīng)常用來(lái)模擬資源（內(nèi)部邏輯）的主控制器，添加動(dòng)作到3D元件，如圖4-46所示。的氣缸示例下使用的運(yùn)動(dòng)路徑，如圖4-53所示。以下是在對(duì)于接收來(lái)自3D仿真器外部PLC的速度設(shè)定點(diǎn)，由{電機(jī)+變頻器}組合驅(qū)動(dòng)的軸的情況下，使用這種運(yùn)動(dòng)輪廓的典型示例，如圖4-64所示。點(diǎn)，由{電機(jī)+變頻器}組合驅(qū)動(dòng)的軸的情況下，使用這種運(yùn)動(dòng)輪廓134

的典型示例，如圖4-70所示。1.基于時(shí)間函數(shù)移動(dòng)這是典型的由外部控制器基于時(shí)間來(lái)驅(qū)動(dòng)23.

基于“直接”位置函數(shù)移動(dòng)

2.基于速度函數(shù)移動(dòng)以下是在對(duì)于接收來(lái)自3D仿真器外部PLC的速度設(shè)定點(diǎn)，由{電機(jī)+變頻器}組合驅(qū)動(dòng)的軸的情況下，使用這種運(yùn)動(dòng)輪廓的典型示例，如圖4-58所示。4.基于帶有加速和減速的位置函數(shù)移動(dòng)以下是在對(duì)于接收來(lái)自3D仿真器內(nèi)部軸控制器的位置設(shè)定通過(guò)自動(dòng)創(chuàng)建和調(diào)整仿真運(yùn)動(dòng)路徑所需的動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)輔助能夠輕松的定義一個(gè)3D機(jī)械資源或系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)路徑。4.4.1

智能資源庫(kù)簡(jiǎn)述VIRTUAL

UNIVERSEPRO下的三維資源庫(kù)，能夠允許用來(lái)積累自己的智能資源，以供日后使用它們構(gòu)建新的3D仿真工程。4.4.2

從庫(kù)中導(dǎo)入一個(gè)智能資源（1）在庫(kù)中選擇資源并添加到工程，將其從庫(kù)拖拽到3D渲染窗口中，如圖4-79示。（2）該3D資源被立即添加到工程中，并顯示在工程樹(shù)中。4.4.3

3D資源與“磁性”選項(xiàng)的快速連接VIRTUAL

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PRO的一大特點(diǎn)就是該“磁性”功能，該功能使人可輕易地使用鼠標(biāo)來(lái)連接3D資源。這對(duì)于快速定位3Dworld下生產(chǎn)線中資源尤其有用。在3D資源中，元件被指定為連接器，并。且具有“磁化”其他同樣具有“磁性”功能的3D元件的特性?！按判浴惫δ芸梢栽谠膶傩灾姓业?，如圖4-83所示。4.4.2

導(dǎo)出一個(gè)智能資源到庫(kù)中VIRTUAL

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PRO能夠積累智能資源，以供日后使用它們構(gòu)建新的3D仿真工程。在工程樹(shù)中，選擇需要添加到庫(kù)中的

3D資源，右鍵點(diǎn)擊選擇導(dǎo)出，如圖4-80所示。此時(shí)將會(huì)打開(kāi)一個(gè)Windows瀏覽器。在VIRTUAL

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PRO的安裝目錄下，選“l(fā)ibrary”文件夾。這個(gè)文件夾沒(méi)有寫(xiě)保護(hù)，可以按所希望的方式組織(添加新目錄)。選擇了備份的路徑之后，對(duì)新的資源進(jìn)行命名，點(diǎn)擊“保存”，如圖4-81所示。4.5.1

定義3D仿真器輸入/輸出的列表4.5.2 連接3D仿真器與外部軟件/控制器4.5.3

3D仿真器輸入/輸出和外部控制器變量之間的映射3D仿真器的輸入/輸出能夠在以下兩級(jí)中被鏈接到外部軟件/控制器變量。在輸入/輸出行為一級(jí)（聲明為外部連接），如圖4-91所示。（1）3D仿真器輸入/輸出列表與所有被添加到工程中并被記錄為“外部連接”的“通用讀取”和“通用寫(xiě)入”保持一致，如圖4-86所示?！巴獠挎溄印睂傩钥梢栽趧?dòng)作屬性中設(shè)置，如圖4-87所示。右鍵點(diǎn)擊“world”，在“外部連接”窗口中就可以找到3D仿真器的輸入/輸出列表，如圖4-88所示。默認(rèn)情況下，3D仿真器不與外部軟件/控制器連接。在Universe下的“連接”標(biāo)簽頁(yè)中，通過(guò)選擇一種連接器（驅(qū)動(dòng)），來(lái)實(shí)現(xiàn)與外部軟件/控制器（PLC，PLC仿真器，OPC服務(wù)器）的連接配置，如

圖4-89所示。4.6.1

啟動(dòng)仿真要開(kāi)始仿真，需要選擇菜單欄中的仿真并點(diǎn)擊“運(yùn)行”，如圖4-94所示4.6.2

仿真信息如果在開(kāi)始時(shí)或仿真過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題（3D仿真器中的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，與外部軟件/控制器的通訊問(wèn)題…），將會(huì)彈出一個(gè)列有確定問(wèn)題的信息窗口：如圖4-95所示。以下是不同顏色的含義：淺藍(lán)Light

blue：仿真的正常操作

橙色：警告（3D仿真器的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤）紅色：重大錯(cuò)誤（腳本故障，連接問(wèn)題…）同時(shí)會(huì)彈出第二個(gè)窗口，提示用戶停止仿真（以糾正問(wèn)題）或繼續(xù)仿真，如圖4-96所示。4.6.3

測(cè)試3D仿真器仿真過(guò)程中，可以通過(guò)強(qiáng)置和顯示3D仿真器的輸入/輸出變量來(lái)測(cè)試仿真器，無(wú)論這些變量是否連接了外部軟件/控制器。例如，允許在PLC程序全部完成或取得之前，或者在測(cè)試預(yù)期之外的場(chǎng)景之前（PLC連接中斷），先測(cè)試該3D仿真器。在“仿真/調(diào)試/I/O"窗口中，用戶可以訪問(wèn)3D仿真器的I/O監(jiān)控和調(diào)試窗口。測(cè)試3D仿真器，如圖4-98所示。仿真的任何時(shí)候，用戶都可以訪問(wèn)日志窗口，位于"仿真/調(diào)試/日志

"菜單下。如圖4-97所示1234.7.1

衡量圖像性能衡量和優(yōu)化圖像性能對(duì)于一個(gè)3D仿真器來(lái)說(shuō)非常重要。這些圖像性能實(shí)實(shí)在在的直接影響到3D渲染的流暢度和視覺(jué)質(zhì)量。一個(gè)3D仿真器的圖像性能由

3D渲染窗口中每秒顯示的畫(huà)面幀數(shù)表示（在仿真和離線仿真過(guò)程中），這也對(duì)應(yīng)了圖像刷新速率。4.7.2

優(yōu)化圖像性能為了簡(jiǎn)化3D

CAD模型，VIRTUAL

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PRO提供了一個(gè)3D幾何體簡(jiǎn)化工具。有關(guān)3D集合體優(yōu)化工具的更多信息，請(qǐng)參考簡(jiǎn)化

3D

CAD模型。優(yōu)化圖像性能，如圖

4-100所示。4.7.3

開(kāi)啟設(shè)置窗口打開(kāi)設(shè)置窗口后，仿真期間的圖

像刷新速度會(huì)大大降低，因此仿真期

間，如果可以的話盡量讓設(shè)置窗口處

于關(guān)閉狀態(tài)。另一種方法就是在第二

顯示器打開(kāi)設(shè)置窗口（和調(diào)試窗口），這樣就能讓第一顯示器中只有3D渲

染窗口開(kāi)啟。這樣的話，3D仿真器的圖像刷新速度（仿真期間）不會(huì)降低。設(shè)置窗口及3D渲染窗口，如圖4-101所示。使用多個(gè)視角在3D仿真器中使用多個(gè)視角可

能會(huì)降低顯示性能，如圖4-102所示。衡量和優(yōu)化3D仿真器的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：圖像刷新速率（3D渲染速度和流暢度）、物理引擎性能（仿真物理現(xiàn)象的真實(shí)程度）與外部軟件/控制器的對(duì)話速度。一個(gè)3D仿真器的圖像性能主要由以下因素決定：（1）顯卡質(zhì)量與性能（安裝在電腦中，運(yùn)行3D仿真器）。（2）3D幾何體的復(fù)雜程度（顯示在仿真器的3D渲染）。（3）3D仿真器中視角（視角）的數(shù)量。（4）仿真過(guò)程中設(shè)置窗口的打開(kāi)或者關(guān)閉。當(dāng)圖像刷新速率始終保持在15FPS（15幀每秒）時(shí)，就認(rèn)為這個(gè)3D仿真器的圖像性能很好。1

4.7.4

衡量物理引擎性能了解如何衡量和優(yōu)化VIRTUALUNIVERSE

PRO物理引擎可能會(huì)有所

益處，尤其是對(duì)于那些需要仿真很多物理現(xiàn)象的3D仿真器（物體重力，摩擦力，碰撞）。在VIRTUAL

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PRO中，這些信息長(zhǎng)久顯示在3D渲染窗口的左下角。衡量物理引擎性能，如圖4-103所示。2

4.7.5

優(yōu)化物理引擎性能3D仿真器的物理性能主要由以下因素決定：被用來(lái)運(yùn)行3D仿真器的計(jì)算機(jī)的處理器（CPU）性能。仿真過(guò)程中物理引擎所使用的3D物體的數(shù)量和形狀。當(dāng)物理引擎計(jì)算量在仿真期間始終高于100CPS（每秒計(jì)算100次）時(shí)，就認(rèn)為這個(gè)3D仿真器的物理引擎的性能很好。計(jì)算機(jī)CPU為了讓VIRTUAL

UNIVERSEPRO下3D仿真器的具有良好的物理引擎性能，推薦使用安裝有強(qiáng)大處理器（多核）的計(jì)算機(jī)。物理引擎所使用的3D元件的形狀默認(rèn)情況下，當(dāng)3D元件被添加到工程中時(shí)并沒(méi)有被施加物理引擎，“使用物理屬性”的選項(xiàng)處于關(guān)閉狀態(tài)。為了將物理引擎的性能最佳化，建議不要聲明太多被物理引擎使用的

3D元件，并盡可能的將形體類型選為“箱體”。優(yōu)化物理引擎性能，如圖4-104所示。2“任意”和“凸型”物體類型是那種用來(lái)在物理現(xiàn)象仿真下能夠提供更加逼真的效果，但也極大的影響了物理引擎。開(kāi)發(fā)階段下，在Universe的屬性中，通過(guò)激活“調(diào)試物理屬性”模式，能夠?qū)δ切┍晃锢硪嫣幚淼膱D形進(jìn)行的可視化起到很大作用。調(diào)整物理屬性，如圖4-105所示。3

4.7.6

與外部軟件/控制器對(duì)話的性能與外部軟件/控制器對(duì)話的性能，由3D仿真器與外部軟件/控制器共享的變量之間進(jìn)行交互時(shí)所需的時(shí)間（以毫秒計(jì)）來(lái)表示。仿真期間，可以在Universe/連接/連接質(zhì)量標(biāo)簽頁(yè)找到該信息。與外部軟件/控制器對(duì)話的性能，如圖4-106所示。項(xiàng)目五3D仿真器的詳細(xì)屬性05任務(wù)

5.1

Universe

的屬性設(shè)置窗口下可以設(shè)置3D仿真器工程的詳細(xì)屬性，有些屬性只適用于高級(jí)用戶并且需要通過(guò)激活、41“專家模式”才能設(shè)置，如圖4-109所示。5.1.1

Universe的具體屬性Universe的具體屬性，如圖5-2所示。連接

Connection驅(qū)動(dòng)：定義與外部軟件（與VIRTUAL

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PRO通訊的軟件）的連接?？梢栽O(shè)置如下驅(qū)動(dòng)：設(shè)置驅(qū)動(dòng)，如圖5-3所示。選項(xiàng)自動(dòng)運(yùn)行：如果為True的話，當(dāng)打開(kāi)工程后，仿真會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。在打開(kāi)工程時(shí)通過(guò)按下“Shift”鍵來(lái)停止自動(dòng)運(yùn)行。顯示變量及狀態(tài)（專家模式）：如果為True的話，對(duì)于包含了對(duì)應(yīng)動(dòng)作的3D元件，顯示（在渲染窗口內(nèi)）其變量名和狀態(tài)。導(dǎo)航模式：VUP（使用鼠標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航）或者IRIS3D（沒(méi)有鼠標(biāo)的情況下，這種方式可以用按鈕和方向鍵來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航）。只有框架（專家模式）：僅繪制3D元件的框架。調(diào)試物理屬性：如果為true的話，3D渲染窗口下會(huì)顯示物理引擎的使用量（黃色線）。這在項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)階段非常有用，可以看到物理引擎所使用的量的變化。統(tǒng)計(jì)（專家模式）該部分提供了關(guān)于3D渲染時(shí)間、物理引擎性能和行為處理的信息。安全（專家模式）設(shè)置一個(gè)密碼來(lái)限制設(shè)置窗口的訪問(wèn)和項(xiàng)目修改。5.1.2

World的具體屬性World的具體屬性，如圖5-4所示。World的名稱。窗口尺寸（專家模式）：全屏模式下渲染窗口的尺寸（像素點(diǎn)），在命令欄運(yùn)行VIRTUALUNIVERSEPROwith/fullscreen以激活全屏模式。物理引擎（專家模式）：選擇需要使用的物理引擎：默認(rèn)為牛頓物理引擎.采樣（0為變量）（專家模式）：物理引擎以秒為單位的采樣周期，0意味著此為可變周期采樣。設(shè)定天空的紋理。全局系數(shù)（專家模式）：修改尺寸，位置和速度值。默認(rèn)情況下，每個(gè)軸的全局尺寸系數(shù)為100，相應(yīng)的顯示測(cè)量單位為毫米。長(zhǎng)度與位置的測(cè)量單位：定義坐標(biāo)系和尺寸屬性所使用的單位（默認(rèn)為毫米)。添加一個(gè)3D元件，光源或者視角作為world的子級(jí)。打開(kāi)外部連接窗口，列出了在3D仿真器工程中所有被定義為“外部連接”的行為（在world一級(jí)）。更多有關(guān)3D仿真器輸入/輸出的信息請(qǐng)參考。外部連接窗口，如圖5-9所示。4.優(yōu)化打開(kāi)VIRTUAL

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PRO的幾何形體優(yōu)化工具，它允許客戶簡(jiǎn)化3D仿真器中所使用的所有3D元件的幾何形體（world級(jí)下）。簡(jiǎn)化3D幾何形體能夠提升3D渲染的效果。更多有關(guān)如何使用該優(yōu)化工具的信息請(qǐng)參考簡(jiǎn)3D

CAD模型。優(yōu)化3D仿真器圖形，如圖5-10所示。1

一個(gè)對(duì)象：在3D仿真工程中導(dǎo)入一個(gè)VIRTUAL

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PRO對(duì)象（.VUfile）。一個(gè)3D文件：以標(biāo)準(zhǔn)格式（.3DS，VRML，STL，.OBJ文件等）導(dǎo)入3D文件到VIRTUAL

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PRO3D仿真工程中。一個(gè)基本形式：可以訪問(wèn)VIRTUAL

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PRO下的基礎(chǔ)3D形狀庫(kù)。從Solidworks：可以訪問(wèn)Solidworks的數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具。從Inventor：可以訪問(wèn)Inventor的數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具。一個(gè)

3D文本：在文本形狀中添加一個(gè)3D元件，如圖5-8（a）、(b)所示。3421.添加2.導(dǎo)入3.外部連接World級(jí)的功能，如圖5-5所示5.4.1

元件的具體屬性元件的具體屬性，如圖5-14。元件的名稱。定義一個(gè)3D文件，用來(lái)定義3D元件的幾何形體和可能的文本文件。定義3D元件的初始位置，旋轉(zhuǎn)（沿各軸）和比例（專家模式），旋轉(zhuǎn)以角度表示（從-180度至+180度）。位置與尺寸（當(dāng)前值）-運(yùn)行模式與上面一項(xiàng)相同，但是是指當(dāng)前位置。也顯示相對(duì)的平移和旋轉(zhuǎn)（相對(duì)于其3D父元件）、對(duì)象中心的位置和絕對(duì)旋轉(zhuǎn)值（相對(duì)于World）這些屬性包括了用來(lái)顯示對(duì)象的設(shè)備的特性，這些特性與

IrrIicht渲染引擎直接關(guān)聯(lián)。透明度：從0（無(wú)透明度）到1（完全透明）設(shè)置對(duì)象的透明度。渲染兩個(gè)面（專家模式）：顯示對(duì)象表面的里外面。材料（當(dāng)前值）-運(yùn)行模式與上面一項(xiàng)相同，但是是指當(dāng)前的值。5.4.1

元件的具體屬性元件的具體屬性，如圖5-14。不可選：如果為true，該3D元件不可以通過(guò)鼠標(biāo)選擇（適用于大型3D元件，這樣可以讓微小的元件能容易被選擇到）。選擇父級(jí)：如果為true，在點(diǎn)擊的時(shí)候會(huì)選擇其父文件而不是對(duì)象自身。磁性：磁性對(duì)象指用于自動(dòng)定位和連接的3D元件。使用物理屬性：如果為true，那么物理引擎會(huì)對(duì)該3D元件進(jìn)行處理。如果為false，那么該

3D元件會(huì)被物理引擎忽略并且與其他3D對(duì)象沒(méi)有物理性的互動(dòng)。使用重力：如果為true，那么該3D元件會(huì)被賦予重力，其質(zhì)量也必須不能為0。用戶施加力：如果為true，那么在運(yùn)行模式下，當(dāng)鼠標(biāo)指針在3D元件上時(shí)，用于通過(guò)按住鼠標(biāo)右鍵并移動(dòng)鼠標(biāo)，能夠?qū)υ搶?duì)象起作用。具體示例，如圖5-15所示。5.4.1

元件的具體屬性元件的具體屬性，如圖5-14。不可選：如果為true，該3D元件不可以通過(guò)鼠標(biāo)選擇（適用于大型3D元件，這樣可以讓微小的元件能容易被選擇到）。選擇父級(jí)：如果為true，在點(diǎn)擊的時(shí)候會(huì)選擇其父文件而不是對(duì)象自身。磁性：磁性對(duì)象指用于自動(dòng)定位和連接的3D元件。使用物理屬性：如果為true，那么物理引擎會(huì)對(duì)該3D元件進(jìn)行處理。如果為false，那么該

3D元件會(huì)被物理引擎忽略并且與其他3D對(duì)象沒(méi)有物理性的互動(dòng)。使用重力：如果為true，那么該3D元件會(huì)被賦予重力，其質(zhì)量也必須不能為0。用戶施加力：如果為true，那么在運(yùn)行模式下，當(dāng)鼠標(biāo)指針在3D元件上時(shí)，用于通過(guò)按住鼠標(biāo)右鍵并移動(dòng)鼠標(biāo)，能夠?qū)υ搶?duì)象起作用。具體示例，如圖5-15所示。5.4.1

元件的具體屬性5.4.2

元件級(jí)的功能元件級(jí)的功能，如圖5-16所示。添加添加一個(gè)新的3D元件，光源，視角或者作為該行為的子文件的行為。刪除刪除3D元件（使用“此3D元件及以后”能夠刪除一組3D元件）。派生3D資源的在線或鏈?zhǔn)綇?fù)制。如果該選項(xiàng)與“磁性”功能相結(jié)合，那么對(duì)于構(gòu)建一個(gè)傳送帶產(chǎn)線尤其有用。導(dǎo)出導(dǎo)出一個(gè)元件（具備最終的行為和子文件）為一個(gè)可復(fù)用的VIRTUALUNIVERSE

PRO對(duì)象（.vu文件），

就像一個(gè)智能3D資源。5.4.2

元件級(jí)的功能打開(kāi)外部連接窗口，列出了在3D仿真器工程中所有被定義為“外部連接”的行為（在元件一級(jí)）。打開(kāi)外部連接窗口，如圖5-20所示.在3D渲染窗口下顯示，隱藏或排除一個(gè)3D資源.可以訪問(wèn)VIRTUAL

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PRO的幾何形體優(yōu)化工具，它能夠讓用戶對(duì)所選擇的元件(包括其子文件)中的3D幾何形體進(jìn)行簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化3D幾何形體能夠提升3D渲染的效果。更多有關(guān)如何使用該優(yōu)化工具的信息請(qǐng)參考簡(jiǎn)化3D

CAD模型。優(yōu)化幾何形體，如圖5-21所示。僅顯示3D渲染窗口中和工程樹(shù)中所選擇的對(duì)象，如圖

5-22所示。將視圖的中心放置在所選擇的3D元件上。名稱動(dòng)作的名稱。類型等行為的類型（具體見(jiàn)下文）。連接初始值：當(dāng)切換到運(yùn)行模式時(shí)，該值將會(huì)被復(fù)制到當(dāng)前值中?？梢员挥米髂硞€(gè)行為的永久激活。例如，一個(gè)腳本通過(guò)設(shè)定該屬性為1，將會(huì)自仿真開(kāi)始就會(huì)被無(wú)條件的執(zhí)行。當(dāng)前值：行為變量的當(dāng)前值，該值能夠從外部軟件復(fù)制過(guò)來(lái)，也能反過(guò)來(lái)復(fù)制給外部軟件。5.5.1

動(dòng)作的具體屬性動(dòng)作的具體屬性，如圖5-23所示。5.5.2

動(dòng)作類型VIRTUAL

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PRO提供了多種多樣的可以被應(yīng)用到3D元件中的預(yù)定義行為。這些行為被分為7類，并顯示在“動(dòng)作類型”窗口中。動(dòng)作類型，如圖5-24所示。5.5.3

動(dòng)作級(jí)的功能動(dòng)作級(jí)的功能，如圖5-37所示。外部連接：可以訪問(wèn)動(dòng)作的外部連接窗口。5.6.1

人機(jī)交互界面的具體屬性人機(jī)交互界面的具體屬性，如圖5-40所示。參數(shù)“位置”是用來(lái)定義人機(jī)交互界面將要出現(xiàn)在渲染窗口的哪個(gè)位置?！皩傩浴痹O(shè)定是用來(lái)定義人機(jī)交互界面的透明度和可能的顯示狀況（狀態(tài)的動(dòng)作）。如果“可見(jiàn)性條件”中包含了有效的動(dòng)作名稱且不為0，此時(shí)人機(jī)交互界面將會(huì)顯示該動(dòng)作的值，否則就隱藏。這種可見(jiàn)性條件能夠有條件的顯示HMI，例如創(chuàng)建一個(gè)菜單系統(tǒng)。5.6.2

創(chuàng)建或修改人機(jī)交互界面創(chuàng)建或修改人機(jī)交互界面，如圖5-41所示。5.7.1

編程功能對(duì)于“world”或“3D元件”項(xiàng)目，工程中的編程特性以一個(gè)或多個(gè)“控制器”子文件的形式出現(xiàn)。每個(gè)控制器能夠包含用Ladder或者FBD/SFC（SFC與功能塊）語(yǔ)言編寫(xiě)的，單頁(yè)或者多頁(yè)的程序（不限大?。？刂破髂軌蜃x取和寫(xiě)入工程中各行為的值。每個(gè)控制器也能讀寫(xiě)各控制器中的局部變量?？刂破髟谶\(yùn)行模式下執(zhí)行它們的程序?？刂破鞯木幊坦δ埽鐖D5-47所示。通過(guò)右鍵點(diǎn)擊“World”或者“3D元件”項(xiàng)目，可以添加一個(gè)控制器。添加控制器，如圖5-48所示。5.7.2

控制器的具體屬性控制器的具體屬性，如圖5-49所示。運(yùn)行模式下，參數(shù)“仿真菜單”能夠設(shè)置菜單

"仿真/調(diào)試/程序–仿真中控制器（及其包含的程序）的可見(jiàn)性。5.7.3

對(duì)控制器編程對(duì)控制器編程，如圖5-50所示。所有語(yǔ)言都會(huì)使用以下三種變量：（1）動(dòng)作（工程中動(dòng)作的狀態(tài)），引用一個(gè)動(dòng)作時(shí)，可以使用完整的絕對(duì)路徑或者相對(duì)路徑。完整的路徑會(huì)提供自World開(kāi)始的一個(gè)父元件或者光源的名稱。2)局部變量（變量限于每個(gè)控制器并且在同一個(gè)控制器的所有頁(yè)內(nèi)都適用），切換為運(yùn)行模式后，局部變量被初始化為0。3）系統(tǒng)變量：創(chuàng)建程序：如圖5-53所示。通過(guò)拖放項(xiàng)目到程序區(qū)域來(lái)創(chuàng)建程序，任意一個(gè)可用的線圈都可以作為第一個(gè)被放置的元件。每個(gè)新創(chuàng)建的項(xiàng)目都會(huì)自動(dòng)關(guān)聯(lián)一個(gè)新的局部變量。此時(shí)可以使用觸點(diǎn)來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)，如圖5-54所示。只可以創(chuàng)建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，如果需要?jiǎng)?chuàng)建更多的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，必須用局部變量將它們分解為簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，例如：如圖5-55所示。0104通過(guò)拖放項(xiàng)目到程序區(qū)域來(lái)創(chuàng)建程序。元素與網(wǎng)格對(duì)齊則呈現(xiàn)效果更好。02

031.創(chuàng)建程序創(chuàng)建程序，如圖5-63所示。3.刪除鏈接在鏈接上右鍵點(diǎn)擊鼠標(biāo)并選擇“刪除”：如圖5-68所示。5.刪除或者復(fù)制一個(gè)或多個(gè)元件：在某個(gè)項(xiàng)目上右鍵點(diǎn)擊鼠標(biāo)并在彈出的菜單中選擇：如圖5-74所示。2.創(chuàng)建連接（1）移動(dòng)光標(biāo)至一個(gè)連接上（光標(biāo)將變?yōu)榘袠?biāo)）并按住鼠標(biāo)左鍵（不要放開(kāi)左鍵）（2）移動(dòng)光標(biāo)（將顯示正在創(chuàng)建的鏈接）。（3）移動(dòng)光標(biāo)至目標(biāo)連接上（4）釋放鼠標(biāo)左鍵05

06左鍵點(diǎn)擊一個(gè)項(xiàng)目并選中它，當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目被選中，可以在左下角訪問(wèn)其屬性：如圖5-69所示。4.選擇項(xiàng)目如果按下了Shift鍵，則該項(xiàng)目會(huì)被加入到任何已被選中的項(xiàng)目中。如果按下了Ctrl鍵，則該項(xiàng)目會(huì)被添加進(jìn)入到所選擇的范圍中，或者移除。123運(yùn)行模式下，將顯示程序的狀態(tài)和左側(cè)區(qū)域列表中局部變量的狀態(tài)。如圖5-78所示。雙擊局部變量的名字可以改變其狀態(tài)。右鍵點(diǎn)擊則反轉(zhuǎn)其狀態(tài)（將其作為布爾型變量看待）。雙擊局部變量的名字改變狀態(tài)，如圖5-78所示。如果“仿真菜單”在控制器屬性中被使能，就可以在配置窗口或者"仿真/調(diào)試/程序-仿真"菜單中訪問(wèn)控制器程序頁(yè)面。項(xiàng)目六圖表仿真06項(xiàng)目七高品質(zhì)視圖07用法設(shè)置導(dǎo)航123使用菜單“File/Generate/High

Quality

View”來(lái)生成高品質(zhì)視圖。如圖7-1所示。將會(huì)打開(kāi)如下所示的高品質(zhì)視圖窗口：如圖7-2所示。在該視圖下，可以使用鼠標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航，與正常視圖下的方法一樣定義Camera的初始位置，需要先導(dǎo)航進(jìn)入高品質(zhì)視圖，然后通過(guò)如下菜單使其位置生效：如圖7-3所示。項(xiàng)目八虛擬現(xiàn)實(shí)08VIRTUAL

UNIVERSE

PRO使用Steam和SteamVR作為與VR頭盔和控制器的接口。安裝Steam，請(qǐng)登陸

并點(diǎn)擊“Install

Steam”。安裝Steam后，啟動(dòng)并點(diǎn)擊“Library”，之后擊”SteamVr“下方的“Install”。安裝Steam點(diǎn)擊Install，如圖8-1所示。安裝SteamVr后，就可以進(jìn)入硬件設(shè)置，對(duì)此，請(qǐng)閱讀各個(gè)硬件制造商的說(shuō)明書(shū)。通過(guò)菜單“File/Generate/VR

headset

view”，來(lái)生成虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔視圖，如圖8-2(a)和(b)所

示。設(shè)置設(shè)置方法與高品質(zhì)視圖的設(shè)置步驟一樣（參考之前的章節(jié)）Htc

Vive控制器如果使用HTC

Vive控制器，可以添加一些預(yù)定義的對(duì)象到工程中：如圖8-3(a)和(b)所示可能會(huì)添加兩個(gè)控制器對(duì)象，這些對(duì)象的名字將會(huì)定義它們與真實(shí)控制器的聯(lián)系。這兩個(gè)控制器的名字必須如下：如圖8-4所示。默認(rèn)情況下，兩個(gè)控制器都具有如下動(dòng)作：-通過(guò)觸發(fā)器來(lái)激發(fā)一束激光：控制器如圖8-5所示。項(xiàng)目九仿真服務(wù)器099.1.1

概念9.1.2

設(shè)置對(duì)于服務(wù)器而言，VIRTUAL

UNIVERSE

PRO用戶和網(wǎng)絡(luò)用戶所需要的設(shè)定是不同的，每一種類型的用戶，都需要定義一個(gè)接口。對(duì)于VIRTUAL

UNIVERSE

PRO用戶：如圖9-1所示。當(dāng)VIRTUAL

UNIVERSE

PRO在PC上運(yùn)行時(shí)，可以當(dāng)作一個(gè)單用戶或多用戶使用的仿真服務(wù)器。這些用戶既可以是運(yùn)行VIRTUAL

UNIVERSE

PRO的Windows

PC用戶，也可以是一個(gè)運(yùn)行在任意設(shè)備（運(yùn)行WIndows、IOS、Android等系統(tǒng)的

PC、MAC，智能手機(jī)和平板）上的兼容Webgl的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。VIRTUAL

UNIVERSE

PRO的客戶可以使用之前章節(jié)描述的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔或者控制器。所連接的用戶將顯示實(shí)時(shí)的仿真，并允許與其進(jìn)行互動(dòng)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)用戶：如圖9-2所示。對(duì)于觸屏設(shè)備，導(dǎo)航工作方式如下：?jiǎn)沃福哼x擇或捕捉對(duì)象。兩指：縮放。三指：平移。啟動(dòng)VIRTUALUNIVERSEPRO用戶在VIRTUAL

UNIVERSE

PRO的安裝目錄下可以找到exe文件：vurtwp.exe用于高質(zhì)量視圖的用戶。vurtvrwp.exe用于虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔視圖的用戶。當(dāng)這些用戶啟動(dòng)，可以通過(guò)點(diǎn)擊如下位置來(lái)選擇地址和接口：?jiǎn)?dòng)VIRTUAL

UNIVERSE

PRO用戶，如圖9-3所示。點(diǎn)擊綠色的勾選符號(hào)，服務(wù)器的連接將初始化啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)客戶通過(guò)任意瀏覽器就可以很