基于浏览器的机械产品虚拟装配展示软件系统设计与实现韩欣雨 张应中

摘  要：随着互联网技术的发展，在浏览器网页上展示和操作机械产品装配模型有了非常广泛的应用。针对应用需求，采用新兴的WebGL（Web图形库），提出了基于浏览器的机械产品虚拟装配展示方法。通过加载服务端STL（立体光刻）三角网格装配模型，对其装配约束关系自动重构，基于WebGL在浏览器上实现装配零部件导航，基于装配约束关系的装配爆炸图自动生成和展示，并以一级减速器为例进行展示系统实验，验证了方法的可行性。

关键词：WebGL;三维装配;装配展示;装配约束

中图分类号：TP393     文献标识码：A

Design and Implementation of a Browser-based Virtual Assembly

Display Software System for Mechanical Products

HAN Xinyu， ZHANG Yingzhong

（Dalian University of Technology， Dalian 116023， China）

xinyudlut@163.com; zhangyz@dlut.edu.cn

Abstract： With the development of Internet technology， it is widely used to display and operate mechanical product assembly models on web browser. For application needs， this paper proposes a browser-based virtual assembly display method for mechanical products by using emerging WebGL （Web Graphics Library） technology. By loading the server-side STL （Stereolithography） triangular mesh assembly model， the assembly constraint relationship is automatically reconstructed. Assembly component navigation is realized on the browser based on WebGL. Assembly explosion diagram based on assembly constraint relationship is automatically generated and displayed. The feasibility of the method is verified by the experiment of display system with the first-stage reducer as an example.

Keywords： WebGL; three-dimensional assembly; assembly display; assembly constraints

1   引言（Introduction）

机械产品一般由众多零部件组成，新产品的推广、用户的产品体验、产品的维护和维修等应用都需要产品装配的三维展示，例如，产品的高质量渲染、装配爆炸、装配拆卸等。传统的基于计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）模型的装配展示需要安装复杂的CAD软件系统，操作复杂，成本高昂。随着计算机技术的发展，互联网已经在各个行业得到广泛的应用，如果仅仅通过浏览器就可以展示和操作复杂的机械产品，用户在客户端便可体会到定制产品逼真的3D效果，将会促进用户与产品的交互，大大方便和促进产品三维数字化展示和互联网+技术的应用。

近年来，HTML5融合WebGL为浏览器提供了一个硬件3D加速渲染功能，从而借助系统显卡在浏览器里流畅地展示3D场景和模型，可以创建复杂的导航和数据视觉化[1-2]，为浏览器展示和操作复杂机械产品三维装配提供了支撑。……