王纯祥 孙文磊 赵 群 万晓静 崔权维

(新疆大学机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047)

0 引言

虚拟现实(virtual reality，VR)是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有质的飞跃，它可以利用计算机生成虚拟环境，通过视觉、听觉、触觉，甚至味觉等多种通道进行实时模拟和实时交互[1－2]。虚拟现实技术融合了计算机图形学、数字图像处理、人工智能、传感器、多媒体技术、网络以及并行技术等多个信息技术分支的最新发展成果，大大推进了计算机技术的发展，已被广泛应用于军事模拟、视景仿真、飞机汽车制造、科学可视化等领域[3]。因此，应用虚拟现实技术可以实现风机装配与风场模拟相结合的3D风机场景虚拟现实系统的设计与开发。

1 风机场景虚拟现实系统设计

任何一个场景的虚拟现实系统设计都需要用到一些计算机图形图像和虚拟现实技术方面的软件，而这方面的软件种类繁多，不易掌握[4]。本设计采用UG与3D MAX等软件结合，辅以Nvision虚拟交互平台，构建了一个具有一定人机交互能力的3D风机场景的虚拟现实系统。

在3D风机场景虚拟现实系统开发中，首先设计系统的整体框架，画出系统结构图;其次是确定系统的主要功能，从而完成对整个虚拟现实系统的设计[5]。系统结构设计图如图1所示。

图1 系统结构设计图Fig.1 System structure design

2 风机场景关键的虚拟现实技术

伴随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术也在各行各业得到推广应用和发展[8]。……