申请/专利权人：中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司

申请日：2020-12-10

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN112506347B

主分类号：G06F3/01

分类号：G06F3/01;G06T19/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2021.04.02#实质审查的生效;2021.03.16#公开

摘要：本发明涉及面向加工过程监控的混合现实交互方法。尤其涉及在数控加工过程中，通过配带混合现实眼镜设备，能够实现虚拟机床设备在车间固定位置处摆放以实现车间布局验证，以及在真实机床旁边的固定位置处全息显示加工过程监控数据，并可以实现随操作者视向移动而移动。设计一组多个机床三维模型并生成多个机床模型文件。创建一个场景工程文件，混合现实显示信息写入该文件中。将该场景工程文件和对应的多个机床模型文件上传至混合现实眼镜设备中并进行解析。对场景工程文件包括的一组多个机床三维模型进行全息显示。采用本发明，能够在真实的车间现场设备旁，直观的观看该机床的加工数据，可以将虚拟机床放置于真实车间空间内，便于布局的验证。

主权项：1.面向加工过程监控的混合现实交互方法，其特征在于，包括以下步骤：采用CAD系统构建一组多个机床三维模型并生成多个机床模型文件；创建场景工程文件，将一组多个机床的混合现实显示信息写入该文件中；将该场景工程文件和对应的多个机床模型文件上传至混合现实眼镜设备中，并对该场景工程文件进行解析，得到混合现实显示信息；通过混合现实显示信息，混合现实眼镜设备对场景工程文件含有的一组多个机床三维模型进行全息显示，实现混合现实的交互；所述对该场景工程文件进行解析包括以下步骤：通过解析场景工程文件中的XML结构，将场景中的机床及其属性加载至混合现实眼镜内存中的场景树结构中；所述场景树结构为一个多叉树的数据结构，多叉树根节点表示场景，其属性为该场景包含的机床模型数量、全息显示的定位模式以及每个机床模型的存储地址；多叉树子节点表示场景中对应的机床模型，其属性包括模型文件名字name、相对路径path、文件大小size、渲染的颜色color、渲染的初始比例scale、渲染的初始位置变换tanslation、场景中的机床名称objectName、中心点标志centerFlg、机床网格体数据的存储链表地址；所述对场景工程文件含有的一组多个机床三维模型进行全息显示：对表示机床三维模型的STL或FBX文件中解析出机床网格体数据，并使用混合现实眼镜设备实现全息显示；所述机床网格体数据是按照模型文件名字和相对路径读取STL或FBX文件，并对STL或FBX文件进行解析，解析出组成机床Machinek的n个三角面片的数据，k＝1,……,m，数据为三角面片i的顶点坐标vixi,yi,zi和法向量niai,bi,ci，i＝1,2,...,n；将n个三角面片数据存入机床网格体数据的存储链表地址中；所述定位模式为世界定位模式，所述世界定位模式为机床模型固定在真实环境的某一位置，其位置不随佩戴混合现实眼镜设备的操作者视向移动而改变；所述世界定位模式具体如下：在世界坐标系中的位置为Ooperatorxoperator,yoperator,zoperator；在场景树中找到中心点标志centerFlg属性为enable的唯一的机床对象，计算该机床的AABB包围盒，求出该包围盒中心点Ocenter，计算Odelta＝Ooperator-Ocenter得到混合现实眼镜与中心点的偏差；若全息机床为{obj1,obj2,…,objn}，偏差Odelta为xdelta,ydelta,zdelta，将{obj1,obj2,…,objn}的所有顶点V的坐标与偏差向量进行如下的运算，得到新的坐标为Vdelta，并设置V＝Vdelta，得到机床在混合现实设备中的显示位置 所述定位模式为跟随定位模式，所述跟随定位模式为机床模型始终在佩戴混合现实眼镜的操作者眼前显示，随着操作者的视向变化而同步变化；所述跟随定位模式具体如下：首先进行世界定位模式的处理，仅当眼镜佩戴者位置发生移动时，进行如下的处理：混合现实眼镜移动的位移量为Odeviationxdeviation,ydeviation,zdeviation，则将{machine1,machine2,machine3,…,machinen}的所有顶点V的坐标与位移量进行如下的运算，得到新的坐标为Vnew，并设置V＝Vnew；得到机床在混合现实设备中的显示位置：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 面向加工过程监控的混合现实交互方法

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