Mekanismien 3D-visualisointi virtuaalitilassa

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Seinäjoen ammattikorkeakoulun Tekniikan yksikölle. Työn tavoitteena oli havainnollistaa erilaisten mekanismien toimintaperiaatteita 3D-visualisoinnin avulla virtuaalitilassa (CAVE). Työn aikana visualisoitaviksi mekanismeiksi valikoituivat planeetta-, sykloidi- ja kulmavaihteet, joiden toimintaperiaatteiden ymmärtäminen staattisesta kuvasta saattaa usein olla hankalaa. 3D-visualisointi virtuaalitilassa tarjoaa hyvän oppimisympäristön erilaisten monimutkaisten mekanismien toiminnan tarkasteluun.

Vaihteet mallinnettiin Autodesk Inventor -ohjelmalla yhdeksi kokoonpanomalliksi, joka konvertoitiin Autodesk 3ds Max -ohjelman kautta Virtools-ohjelmaan. Virtools-ohjelmalla rakennettiin sovellus, jonka avulla 3D-mallia on mahdollista tarkastella virtuaalitilassa.

Lopputuloksena saatiin vuorovaikutteinen CAVE-sovellus, jossa käyttäjän on mahdollista tutkia vaihteiden rakenteita ja toimintaperiaatteita. Työ onnistui hyvin ja tuloksena saatu CAVE-sovellus auttaa käyttäjää ymmärtämään työhön valittujen mekanismien toimintaa staattista kuvaa helpommin. Työ oli kokonaisuudessaan haastava ja opettavainen prosessi 3D-mallintamisesta ja virtuaalitekniikasta.

This thesis was done for Seinäjoki University of Applied Sciences, School of Technology. The purpose of this thesis was to demonstrate the operation of differ-ent mechanisms through the means of 3D visualization in a virtual environment (CAVE). The visualized mechanisms chosen for this thesis were planetary and cycloid gears and angular speed reducer, because understanding their functioning through a static picture may be difficult at times. 3D visualization in a virtual environment provides a good learning environment to observe and to understand the operation of different kind of complex mechanisms.

The gears were modeled with Autodesk Inventor software into a single assembly model, which was converted through Autodesk 3ds Max software into Virtools software. By using Virtools an application was built that gives possibility to view a 3D model in the virtual environment.

The end result was an interactive CAVE application, which allows the user to ex-amine the structures and the operating principles of the gears. The work was suc-cessful and as a result the obtained CAVE application helps the user to understand the operation of the selected mechanisms more easily than by using static images. Overall the work was a challenging and educational process of 3D modeling and virtual technology.