网络工程师论文提纲

论文题目：基于VR/AR远程维修指导系统的设计与开发

摘要：工业设备功能的不断提升势必带来安装与维修的日趋复杂,现场工程师普遍采取预约专家亲临现场或视频通话等方式解决设备维修问题,该方式不仅维修成本高,而且对维修方案描述不直观,导致维修效率低下。本文将信息技术与传统的维修领域深度融合,基于虚拟现实（Virtual Reality,VR）与增强现实（Augmented Reality,AR）技术,提出了一种在两个智能移动终端即时通讯状态下,利用本地AR识别技术实现主、从两个终端同时调用并操控虚拟模型的实现方案,设计开发了“远程维修指导系统”,主要研究内容如下:（1）对系统进行详细的方案设计,从用户需求和系统用例两个角度对系统进行了分析,确定系统的三大功能模块:专家列表、设备AR识别与系统工具栏。基于C/S模式设计了系统的整体架构,并基于数据库概念结构设计E-R模型,对系统数据库进行设计。（2）基于UGUI图形界面对系统的界面进行开发,选取Scroll Rect、Grid Layout等高级组件搭配实现专家列表功能。基于Vuforia实现设备的AR图像识别,加载设备虚拟3D模型。通过Line Render组件、Lean Touch插件和Animator控制器实现系统工具栏功能,用C#语言编写程序逻辑,实现与设备模型的交互操作。（3）利用3D引擎的资源更新技术以及云服务器的数据支撑,设计了基于设备模型动态下载的内存优化方案,解决了系统内设备增加导致的操作卡顿现象,保证了系统运行的流畅性。（4）通过协程技术、Unity Engine.WWW类与服务器之间进行数据传递,实现两个客户端间的通话连接,并设计了对模型进行分时操控,但状态同步显示的实现方案,实现了在三维空间中对虚拟设备进行维修操控示范,并将信息实时同步给对方的功能以实验室离心泵设备为例,对系统的功能进行应用实验。（5）本系统具有即时的信息传递和高效的3维空间的展示、示范功能,专家可以通过系统实现与虚拟设备模型交互、实时干预并将指导操作远程同步给现场工程师进行设备维修,以此代替专家亲临现场,达到设备维修的实时性、便捷性、高效性。

关键词：设备维修;Unity 3D;虚拟现实;增强现实;网络技术;

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 VR在维修领域中的应用

1.2.2 AR在维修领域中的应用

1.2.3 研究现状分析

1.3 增强现实关键技术

1.3.1 智能显示技术

1.3.2 跟踪注册技术

1.4 本文的主要研究内容

第二章 远程维修指导系统的方案设计

2.1 远程维修指导系统的设计目标和需求分析

2.1.1 系统设计的目标

2.1.2 系统的功能需求和非功能需求分析

2.1.3 系统用例分析

2.2 远程维修指导系统功能模块分析

2.3 远程维修指导系统的方案设计

2.3.1 系统体系架构设计

2.3.2 系统的数据库设计

2.3.3 系统的界面设计

2.4 远程维修指导系统开发平台选型

2.4.1 Vuforia SDK工具包

2.4.2 Unity3D开发引擎

2.5 本章小结

第三章 远程维修指导系统的开发

3.1 与服务器端通信流程

3.2 系统登录功能实现

3.3 系统通话功能实现

3.3.1 UGUI搭建专家列表

3.3.2 客户端间通话功能实现

3.4 系统AR识别功能实现

3.4.1 虚拟模型的渲染

3.4.2 图像识别

3.5 Asset Bundle实现模型的动态加载

3.5.1 Asset Bundle资源打包

3.5.2 模型的动态加载

3.6 系统工具栏功能实现

3.6.1 Lean Touch插件实现模型交互

3.6.2 Line Renderer组件实现绘图工具

3.6.3 Animator控制器实现模型的拆解

3.6.4 文字交流功能实现

3.6.5 工具栏操作同步功能的实现

3.7 本章小结

第四章 远程维修指导系统的应用实验

4.1 系统登录和通话模块

4.2 系统工具栏模块

4.3 本章小结

结论

参考文献

致谢