[发明专利]一种基于Unity的模拟液压回路管道中油液流动的方法

说明书

本发明公开了一种基于Unity的模拟液压回路管道中油液流动的方法。其中，方法包括如下步骤：将建模完成的模型经过3ds max软件进行格式转换再导入Unity中；对模型进行优化，对场景进行渲染；构建好讲解场景后新增回路图按钮并编写脚本实现功能；设计零件拖拽功能；设计触发检测功能；零件设置好之后，按顺序放置，构成液压回路图；用控制脚本GameManager控制小球的生成；通过单例模式，调用了GameManager里面的几个变量，控制油路的运动；每次生成两个小球，每个小球有一个数组的路径；小球身上挂着SphereManager脚本，在GameManager里面生成，生成之后自动按照上面的两个数组去运动。本发明解决了无法三维立体表现液压回路、无法清晰直观的描述油液再液压回路中的运动问题。

技术领域

本发明属于虚拟现实教学技术领域，具体涉及一种基于Unity的模拟液压回路管道中油液流动的方法。

背景技术

Unity是一款优秀的虚拟现实仿真软件，虚拟现实教学系统的开发依托于虚拟现实开发软件。借助这款优秀的软件，开发者可以开发一些内容丰富的虚拟现实应用。

《液压传动》课程是机械类专业的重要课程之一，存在着诸如液压元器件数量不够、安全性差等问题，老师面向几个班的同学授课，实验室液压元器件数量有限且部分实验操作具备一定的危险性，但增加师资和大量进购教学设备势必严重加大高校的财政负担难以实现，导致学生的个性化需求难以满足。

液压回路则是《液压传动》课程中的一项重要内容，课堂教学往往存在一定的局限性，学生很难理解回路中的油液流动过程，课程往往枯燥无味。实验课程又往往存在液压元器件损坏以及不能模拟油液在管道中流动的问题。

目前，油液运动模拟都是采用flash动画制作，沉浸式效果差，更多的是停留在二维空间的模拟，学生不能直观、生动的学习《液压传动》的相关内容，不能吸引学生的学习兴趣，提高课堂教学质量与虚拟现实技术有明显的差距。

发明内容

针对现有技术中的不足与难题，本发明旨在提供一种基于Unity的模拟液压回路管道中油液流动的方法，以解决以往油液模拟液压回路不直观、缺乏三维立体感的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于Unity的模拟液压回路管道中油液流动的方法，包括液压回路的搭建和液压回路中模拟油液运动两方面。

第一方面，提供一种新型液压回路的搭建方法，包括如下步骤：

(1)利用SolideWorks进行回路元件的建模，并将模型导出为STEP格式；

(2)用3ds Max将其转化为FBX文件并导入新建的Unity3D工程；

(3)在Unity3D中构建教学场景并进行渲染；

(4)构建好讲解场景后新增回路图按钮并编写脚本实现功能；

(5)零件设置好之后，按顺序放置，构成液压回路图；

具体地，场景的构建与渲染包括：根据情况处理多余的面，尽可能地减少模型面数从而减少数据量，进而实现模型优化；根据模型的不同设置不同的参数，在场景中添加灯光与贴图等加以渲染；把模型导入Unity3D之后需要修改Transform的各项参数，然后进行课件场景搭建。

具体地，场景的构建操作包括：在Hierarchy界面新建Canvas画布，在Canvas上增加Image、Text、Button组件；编写相应的脚本实现点击“点击进入”按钮后便进入功能选择界面的功能；将该脚本运用于canvas上，然后进行界面中四个按钮的事件注册。

具体地，脚本实现的功能包括：