摘 要

本文是通过查阅相关资料，掌握Bamp;W MC型柴油机排气阀的尺寸与结构，然后使用3ds MAX软件，对Bamp;W MC型柴油机排气阀进行三维建模，与课题组其他成员建立的Bamp;W MC型柴油机其余部件的三维模型进行组合，完成整台Bamp;W MC型柴油机的三维建模。将Bamp;W MC型柴油机的三维模型导入unity 3d软件中，做好使用虚拟现实设备进行虚拟拆装的前期准备工作。

论文首先介绍了近年来虚拟现实技术的发展和应用，然后对多款常用的3D建模软件进行对比，着重介绍了本设计使用的3ds MAX软件的优势，从该软件的高性价比、操作简单功能强大和基于PC系统的低配置要求，到兼容性强可安装各种插件增加本身不具备的功能、可堆砌的建模步骤使模型制作具有很大的弹性，使其在全球范围内拥有越来越多的使用者，在广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域占有不可撼动的地位。

在对3ds MAX软件一些基本功能介绍完毕后，在接下来的部分本文首先对Bamp;W MC型柴油机排气阀的结构进行简略的介绍，接着对Bamp;W MC型柴油机排气阀的不同部分建模过程进行了详细地描述，然后提升到对整个Bamp;W MC型柴油机排气阀建模过程的介绍，最终对模型进行材质及光照的设计，并指出了在建模过程中遇到的很多问题以及解决办法，突出了3ds MAX软件在对Bamp;W MC型柴油机排气阀进行建模时所常用到的几点功能以及相比于其他软件的优势。因为3ds MAX软件强大的功能和便捷的操作使它成为本设计所使用三维建模工具的不二选择。

论文的最后一部分对文章进行了总结，并对虚拟现实技术在未来的发展进行了展望。

总而言之，在辅助教学方面，虚拟现实技术的出现和发展有着跨时代的意义，将虚拟现实技术作为一种新兴的教学媒体应用到辅助课堂教学中,丰富了课堂教学方法,提高了课堂教学的效果和质量。

关键词：排气阀；3ds max；三维建模；虚拟拆装

Abstract

This article is through access to relevant information, grasp the size and structure of engine exhaust valve Bamp;W MC diesel engine, and then use the 3DS MAX software, 3D modeling of Bamp;W MC diesel engine exhaust valve, 3D model and Bamp;W MC diesel engine to other members of the research group established the remaining parts are combined to complete the whole 3D modeling Bamp;W MC type diesel engine. The 3D model of Bamp;W MC diesel engine is imported into unity 3D software, and the preparatory work of virtual disassembly and assembly using 虚拟现实 equipment is done well.

This paper firstly introduces the development and application of virtual reality technology in recent years, then compares a variety of commonly used 3D modeling software, emphatically introduces the design using 3ds MAX software, the software from high cost, simple operation and low requirement of powerful configuration based on PC system, the modeling steps can be compatible install various plug-ins increase itself does not have the function, can be built that made the model has great flexibility, so that it has more and more worldwide users, in advertising, film and television, industrial design, architectural design, 3D animation, multimedia, games and computer aided teaching and engineering visualization has not shake position.

After the introduction of some basic functions of the 3DS MAX software, in the next part of this paper briefly introduced structure of engine exhaust valve Bamp;W MC diesel engine, and then the modeling process of different parts of engine exhaust valve Bamp;W MC diesel engine are described in detail, and then upgrade to the entire Bamp;W MC diesel engine exhaust the valve modeling process is introduced, the final design material and light to the model, and pointed out that many problems encountered in the process of modeling and solution, highlighting some features of 3DS MAX software on Bamp;W MC diesel engine exhaust valve models that are commonly used and compared to other software advantage. Because of the powerful functions and convenient operation of 3DS MAX software, it becomes the best choice for the 3D modeling tools used in this design.

The last part of the paper summarizes the article, and prospects the development of virtual reality technology in the future.

In a word, in the teaching, has the epoch-making significance and development of virtual reality technology, virtual reality technology as a new teaching media application to teaching, enrich the teaching methods, improve the effect and quality of classroom teaching.

Key words: exhaust valve; 3ds max; 3D modeling; virtual disassembly

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题的背景及研究意义 1

1.2 课题的国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 本课题的主要研究内容和方法 2

第2章 虚拟现实技术与三维建模软件 4

2.1 虚拟现实技术 4

2.1.1虚拟现实技术简介 4

2.1.2 虚拟现实技术国外研究现状 5

2.1.2 虚拟现实技术国内研究现状 7

2.2 三维建模工具软件介绍 9

2.1.1 MAYA 9

2.1.2 CAD 9

2.1.3 Creator 10

2.1.4 3ds max 11

第3章 Bamp;W MC型柴油机排气阀的三维建模 12

3.1 排气阀底部的三维建模 12

3.2 排气阀顶部的三维建模 16

3.3 排气阀管系的三维建模 19

3.4 三维模型的材质设计 22

第4章 总结与展望 26

4.1总结 26

4.2虚拟现实技术的展望 26

参考文献 28

致 谢 30

第1章 绪论

本设计的目的是通过使用3ds MAX软件，对Bamp;W MC型柴油机排气阀进行三维建模，与课题组其他成员建立的Bamp;W MC型柴油机其余部件的三维模型进行组合，完成整台Bamp;W MC型柴油机的三维建模。将Bamp;W MC型柴油机的三维模型导入unity 3d软件中，使用虚拟现实设备进行虚拟拆装。

1.1 课题的背景及研究意义

本设计的意义一是通过三维模型对Bamp;W MC型柴油机排气阀的结构和工作原理进行深入了解和认识。二是虚拟拆装方便快捷，可以作为实际拆装的预习和复习手段。3ds MAX建立的三维模型导入unity 3d软件中进行虚拟拆装能够直观地展示柴油机的结构、工作原理和运动状态，对学习者、使用者提供更简洁方便、有趣直观的学习柴油机的方式和途径。

1.2 课题的国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

3ds Max全称3D Studio MAX，是一款三维建模、动画、渲染软件，在国外广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。

该软件从1990年最初版本的3D Studio软件到今天最新版本的3ds Max 2017，3ds Max正朝着智能化、多元化方向发展。国外3ds Max的技术已经十分成熟，出现Windows NT之前，CG制作特别是工业级的，均是由SGI图形工作站完成制作的。3D Studio Max 与Windows NT二者的组合的出现，使CG制作的难度得到了大幅度的降低，一开始3D Studio Max 与Windows NT二者的组合被运用在制作电脑游戏的动画中，后来更进一步开始被用于制作电影特效，例如《X战警II》，《最后的武士》等。在其他方面，运用3ds MAX软件的项目有韩国白石大学产业合作集团（INDUSTRY ACADEMIA COOPERATION GROUP OF BAEKSEOK UNIVERSITY）开发的基于3DS MAX的虚拟建筑设计系统（A VIRTUAL CONSTRUCTIONS DESIGN SYSTEM USING 3DS MAX）等。

1.2.2 国内研究现状

国内3ds Max技术起步较晚，在2008年之前，3ds max还没有官方中文版，国内使用者使用的都是英文的版本，这就对学这软件的人有了一定英文水平的要求。事实上多数国内人都看不懂，学习使用3ds max就事倍功半。那时候只能通过个人制作的汉化工具，或依靠翻译软件来模糊解读，导致当时大多数使用者只认识软件上各种工具的单词，却很难明白工具实际的作用和用法。近年来随着3ds max软件的国际化和在中国国内的普及量，美国Autodesk公司从2009版本以后开始推出包括正式简体中文版本的多个国家语言的版本，大大方便了国人学习使用3ds max软件。国内3ds MAX主要应用于电视广告、电脑游戏、建筑装潢设计和工业产品造型等领域。在工业产品设计方面，南京北路自动化系统有限责任公司开发的一种基于无线保真的四气体检测装置，上海师范大学开发的一种机床工况参数的智能检测系统等等许多项目都使用了3ds MAX软件。3ds MAX凭借其低廉的价格和强大的功能，成为国内越来越多的公司优先选择使用的建模软件，国内3ds MAX技术正在飞速发展，相信在不远的将来，国内3ds MAX的水平就可以与国外并驾齐驱。

1.3 本课题的主要研究内容和方法

本设计通过使用3ds MAX软件，对Bamp;W MC型柴油机的排气阀进行三维建模，设计期间需要完成以下任务：