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0前言
近些年，機械類專業(yè)課程內(nèi)容課堂教學(xué)已開始普遍釆用多媒體計算機輔助的方式，并獲得了一定的成果?，F(xiàn)階段開發(fā)設(shè)計的多媒體計算機輔助課件大部分全是根據(jù)開發(fā)人員本身的教學(xué)經(jīng)驗和感受開展設(shè)計方案的，大多數(shù)的學(xué)習(xí)軟件全是幻燈片制作的，添加的照片、圖象占多數(shù)，欠缺層次感，對課堂教學(xué)而言，并不可以多方位刺激性學(xué)員的感觀;也是有一些零部件及組織 的三維圖,并添加了動漫，實際效果要比單純性的圖形圖片好,但能夠完成優(yōu)良的健身運動模擬仿真及互動作用的學(xué)習(xí)軟件卻非常少看到⑴。除此之外，除老師講課用教學(xué)課件外,輔助設(shè)計仿真模擬實驗、易用性仿真模擬實驗及學(xué)員通過自學(xué)用教學(xué)課件的開發(fā)設(shè)計還非常少,多媒體計算機輔助課堂教學(xué)的方式優(yōu)點還遠沒有充分運用。文中以Java3D技術(shù)性為基本,開發(fā)設(shè)計了制袋式包裝機課堂教學(xué)模擬仿真服務(wù)平臺，在設(shè)計方案中不但能夠演示全自動包裝機的工作中情景,并添加了虛擬安裝作用和設(shè)備設(shè)置作用以更好的考慮包裝設(shè)備教學(xué)環(huán)節(jié)中的必須，充足了充分發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)點。
1Java3D語言的優(yōu)點
Java3D是互動式三維圖型運用程序編寫插口(API)。它包括了完成三維互動真實感圖形的基礎(chǔ)類和插口⑵，是根據(jù)OpenGL等最底層的API,它另外融合了Java語言的互聯(lián)網(wǎng)作用,可以非常好的處理互聯(lián)網(wǎng)、混合開發(fā)自然環(huán)境的三維可視化等難題。非常是針對一些高級運用，如完成測算全過程的三維可視化,繁雜的互動作用等,Java3D具備其他手機軟件沒法對比的工作能力。
Java3D在開發(fā)設(shè)計虛擬現(xiàn)實技術(shù)程序運行時具備以下好多個優(yōu)勢：
（1）做為Java語言的拓展,Java3D適合開發(fā)設(shè)計在網(wǎng)上的數(shù)據(jù)可視化程序運行。
（2）Java3D出示了高層住宅的面向?qū)ο缶幊痰娜S圖型敘述方式 。
（3）Java3D應(yīng)用己有硬件加速器技術(shù)完成了速率的最優(yōu)控制。
（4）Java3D適用很多種在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中應(yīng)用的外界設(shè)  
2根據(jù)Java3D的互動式虛擬教學(xué)平臺的設(shè)計方案
服務(wù)平臺的設(shè)計理念是采用Java3D做為開發(fā)環(huán)境，選用架構(gòu)式構(gòu)造開發(fā)設(shè)計包裝設(shè)備課堂教學(xué)模擬仿真平臺軟件。以'制作包裝袋成一填充——全自動封口機為例子，根據(jù)對目前設(shè)備開展科學(xué)研究，對其構(gòu)造和健身運動開展剖析，對其關(guān)鍵構(gòu)件
Pro/E模型，完成在頁面上開展互動式地顯示信息三維健身運動全過程，完成全自動包裝機的課堂教學(xué)演示。’
幾何圖形模型與調(diào)用
Java3D中的三維建模方式 分內(nèi)部建立與外界啟用兩類。因為包裝設(shè)備是非常復(fù)雜的形體，假如立即在Java3D中開展模型有很多缺點：1.程序流程過度巨大,并且非常容易錯誤;2.程序流程的維護保養(yǎng)和改動過度繁雜。因此,文中選用啟用VRMI2.0文件格式的三維圖形文件搭建包裝設(shè)備。現(xiàn)階段很多三維設(shè)計手機軟件都能夠轉(zhuǎn)化成VRML文件格式的文檔，如Pro/ENGINEER,Solidworks等，經(jīng)考慮到創(chuàng)作者采用Pro/ENGINEER為繪圖軟件開發(fā)，對模擬仿真系統(tǒng)軟件開展幾何圖形模型。建成的全自動包裝機三維模型如圖所示1所顯示：
啟用VRMI2.0文件格式時，能夠編2個程序流程，一個源程序，一個專業(yè)用于啟用VRML2.0文件格式的vrmlloader.javaovrmlloader.java做為啟用VRML圖形文件的獨立文檔，那樣主文檔的撰寫就非常簡單，從而能夠?qū)⒃闯绦虻年P(guān)鍵放到對形體的動畫解決等層面，另外，啟用VRML圖形文件的一部分能夠被其他程序流程多次重復(fù)使用。必須留意的是被啟用的VRML文檔要放到當前目錄下,才會被Java3D鑒別。
最后全自動包裝機實體模型導(dǎo)到情景中如下圖所顯示：

動漫設(shè)計
動漫設(shè)計是全自動包裝機模擬仿真設(shè)計方案的具體內(nèi)容，根據(jù)動漫演示全過程可以使學(xué)員充足掌握全自動包裝機的健身運動全過程。Java3D撰寫三維動畫，關(guān)鍵靠Interpolator1"1:內(nèi)插器目標轉(zhuǎn)化成動漫，內(nèi)插器目標和另一個時間操縱目標——Alpha目標融合在一起，能夠編寫出多種類型的三維動畫程序流程。
(1)勻速直線運動
全自動包裝機的健身運動構(gòu)件中作勻速直線運動的較少，關(guān)鍵有包裝袋子的健身運動、外直發(fā)夾板及切割刀的張合運動等，做勻速直線運動關(guān)鍵必須考慮到的難題是健身運動行程安排和健身運動速率。勻速直線運動設(shè)計方案平面圖如圖4所顯示。

圖3導(dǎo)進情景中的全自動包裝機

圖4勻速直線運動設(shè)計方案
針對包裝袋子的健身運動,行程安排是固定不動的，速率必須與熱封器、切割刀和料倉內(nèi)螺旋式的轉(zhuǎn)動速率緊密結(jié)合來設(shè)置，一旦有明確的值，能看做是恒定，因此勻速直線運動的方法釆用后一種的運動方式,能夠更為與具體健身運動狀況相一致。
(2)轉(zhuǎn)動健身運動
全自動包裝機的健身運動構(gòu)件中作轉(zhuǎn)動健身運動的比較多，包含立式復(fù)合、橫坐標、凸輪軸、上下下擺臂、傳動齒輪、料倉中螺旋式等，做轉(zhuǎn)動健身運動時關(guān)鍵必須考慮到的難題是轉(zhuǎn)動視角、轉(zhuǎn)動軸和轉(zhuǎn)動速率。因而轉(zhuǎn)動健身運動是一個非常復(fù)雜的難題，尤其是轉(zhuǎn)動軸的明確，由于在三維空間中的轉(zhuǎn)動軸要比二維空間中的轉(zhuǎn)動軸繁雜得多,轉(zhuǎn)動健身運動平面圖如圖所示5所顯示。

圖5轉(zhuǎn)動健身運動設(shè)計方案
虛擬安裝全過程模擬仿真
安裝關(guān)聯(lián)是零件中間的相對位置和相互配合關(guān)聯(lián)的敘述,它體現(xiàn)零件中間的互相管束關(guān)聯(lián)。以便更強的相互配合課堂教學(xué)，全自動包裝機模擬仿真教學(xué)平臺中添加了虛擬安裝的作用，以更強的讓學(xué)員掌握全自動包裝機的結(jié)構(gòu)與安裝次序。
以熱封切組織 的虛擬安裝為例子，熱封切組織 中關(guān)鍵零部件有拉紙輪、L型熱封器、直發(fā)夾板、切割刀。在系統(tǒng)軟件中開展商品安裝全過程模擬仿真的流程以下：
明確自帶配的零件；
紀錄零件的位置信息與安裝次序；
測算零件的安裝運動軌跡轉(zhuǎn)化成零件安裝動漫；
將被安裝零件添加已安裝編碼序列。
選用所述算法設(shè)計及方式 完成了熱封切組織 的虛擬安裝，其安裝全過程截屏如圖所示6所顯示。

(d)安裝夾板(e)安裝切割刀
圖6熱封切組織 cad零件圖組
互動的完成全自動包裝機健身運動模擬仿真演試的目地是使學(xué)員真正的感受到包裝設(shè)備在具體工作中全過程中的健身運動狀況,規(guī)定從多角度，各個方面見到全自動包裝機的健身運動演試，因而必須在演試全過程中添加人機交互。在Java3D中，與虛擬情景的互動是根據(jù)Behavior類來完成的⑸。它在Java3D中所敘述的是三d情景在程序執(zhí)行時的個人行為。Behavior是一個抽象類，它界定了全部Behavior目標的公共性特性。Java3D中有一些預(yù)訂義的Behavior類的子類，這種子類為大家完成互動和動漫程序編寫出示了巨大的便捷。
3總結(jié)
文中提岀的根據(jù)Java3D的互動式虛擬教學(xué)平臺的設(shè)計方法，將全自動包裝機模擬仿真課堂教學(xué)演試形象化、真實的演試出去,不但考慮了課堂教學(xué)演試的必須，實踐過程中小結(jié)的難題和工作經(jīng)驗，能夠在別的機械專業(yè)商品模擬仿真的開發(fā)設(shè)計中獲得運用，為機械專業(yè)課堂教學(xué)的發(fā)展趨勢具有了積極主動的促進功效。

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