一种基于可编辑文本驱动的虚拟样机及其方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可编辑文本驱动的虚拟样机及其方法，包括通用主程序、功能文档、功能函数库、样机模型，通用主程序，用于持续监控触发信号，当探测到触发信号时，立即在功能文档中搜索与该触发信号相关的功能描述并进行解读，然后调用功能函数库中的相关函数，驱动样机模型按功能描述的意图进行动作。本发明专利技术将各种虚拟样机的特定功能从主程序中分离出来，放入可扩展的功能函数库中，从而使主程序与具体的虚拟样机品种（如虚拟数控车床、虚拟加工中心等）无关，成为虚拟样机的通用执行程序，可由专人开发和维护，显著提升了虚拟样机的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟样机仿真软件领域，尤其涉及。技术背景虚拟样机是一种计算机仿真软件，采用虚拟现实技术在计算机上模拟各种真实的机电设备(如机床、仪器仪表、家用电器等)的工作原理和操作。现有的虚拟样机主要由两部分组成，一是被模拟对象的三维模型资源。二是可执行程序，用于实现被模拟对象的原理和操作等功能。虚拟样机的开发仍采用典型的虚拟仿真软件开发方式，即在某个虚拟现实平台上进行程序开发，然后编译生成可执行程序，其存在的问题是开发门槛较高。开发人员不仅需要懂得软件开发，还往往需要具备相当的图形学、计算几何的背景知识。同时，还需要了解被模拟对象(如数控机床)有关的专业知识。因此，相关人才非常缺乏。上述问题导致目前虚拟样机的开发周期长、成本高，非一般企业能够承受。
技术实现思路
针对现有的虚拟样机开发技术存在的不足，本专利技术提供了，其技术方案简述如下。一种基于可编辑文本驱动的虚拟样机包括: 通用主程序，用于持续监控触发信号，当探测到触发信号时，立即在功能文档中搜索与该触发信号相关的功能描述并进行解读，然后调用功能函数库中的相关函数，驱动样机模型按功能描述的意图进行动作； 功能文档，用于存放虚拟样机的功能描述； 功能函数库，用于执行功能文档所描述的功能； 样机模型，采用三维CAD软件进行建模，并以STL通用格式导入，为模拟对象及其辅助设备、周边环境的三维模型。所述的功能文档针对某一虚拟样机而构建，采用可编辑文档格式，以可阅读理解的方式，描述了该虚拟样机的组成结构、所具有的所有功能，以及各个功能之间的运行逻辑关系O所述的功能函数库用于执行功能文档所描述的功能，分为共用功能函数库和专用功能函数库，所述的共用功能函数库与具体的虚拟样机品种无关，用于执行功能文档所描述的通用功能，可供各类虚拟样机开发共享；所述的专用功能函数库为专用于特定虚拟样机广品的功能执tx。所述的虚拟样机的运行方法是: 1)通用主程序调入功能文档中的对象信息，建立系统内部的对象状态模型；2)通用主程序实时、连续地监控虚拟样机的外部触发，探测到有效的触发后，根据触发信息及各对象的功能文档，调用对象的状态表达式，并由状态表达式计算出各对象的状态值，及其对应的输出函数； 3 )将功能参数传递给功能函数库中对应的输出函数，调用并执行该函数，驱动样机模型执行功能动作，从而实现对触发的响应； 4)返回步骤2)。与已有技术相比，本专利技术的有益效果在于: I)将各种虚拟样机的特定功能从主程序中分离出来，放入可扩展的功能函数库中，从而使主程序与具体的虚拟样机品种(如虚拟数控车床、虚拟加工中心等)无关，成为虚拟样机的通用执行程序，由专人开发和维护，显著提升了可靠性。2)虚拟样机的功能运行逻辑关系主要由可编辑文档进行描述，而非原有的计算机程序语言，使得不同种类虚拟样机的功能开发，其大部分工作可由非程序开发人员承担，因此大大降低了虚拟样机开发的门槛和开发成本，缩短了开发周期。同时，与执行程序相比，外部可编辑文档具有即时修改的特点，可有效提升虚拟样机交付后的现场维护性能。同时，还带来非常好的开放特性，用户甚至可以通过对功能文档的编辑，自行开发出新的软件功會K。【附图说明】图1为本专利技术方案涉及的虚拟样机的结构与运行原理图； 图2虚拟样机示例； 图3功能文档示例。【具体实施方式】本专利技术涉及的虚拟样机由通用主程序、功能文档、功能函数库、样机模型组成。通用主程序承担软件启动、外部触发探测、功能调度、数据管理、界面管理，以及少量共性功能，如观察工具箱、结构树等。其容量小、开放，与具体虚拟样机产品无关。功能文档用于存放虚拟样机的功能描述，包括虚拟样机产品的构成元素信息、产品功能及动画描述、功能逻辑关系、配置信息等信息等。功能文档是具有一定的语法规范的可编辑文档(如EXCEL、TXT、XML等)。功能函数库完成产品功能(各类触发、响应等)的执行，以及部分动画、特效等，以DLL文件分类存放和调用。功能函数库又分为专用功能函数库(即专用于某虚拟样机产品的功能函数)和共用功能函数库，以提升软件的可组合特性。样机模型是指被模拟对象(如机床)及其辅助设备、周边环境的三维模型。在本专利技术中，构成虚拟仿真(包括物体、环境、界面等)的一切元素个体或其集合称为对象。对象的各个属性，如颜色、动静、大小、位置、是否干涉等，称为对象的状态。显然，一个对象可能会同时具有多种类型的状态，每种状态可能会有多种取值(如不同的颜色值)，它的取值既可能受其它对象状态值的影响，同时又影响着其它对象的状态取值，由对象的状态关系表达式定义。所谓虚拟样机的功能，是指一组对象在特定条件(如外部触发)下，所引发的状态变化，并以可视化的方式输出。因此，我们必须为虚拟样机中的每一个对象定义状态参数、状态关系式、状态可视化输出函数等，从而构建出以对象为中心的功能描述文档，即功能文档。图1为本方案涉及的虚拟样机组成结构及工作原理。运行完全由一个通用的对象状态计算平台进行管理，其运行基本原理及流程为: I)调入功能文档中的对象信息，建立系统内部的对象状态模型。2)实时、连续地监控虚拟样机的外部触发(如鼠标、键盘操作)，探测到有效的触发后，根据触发信息及各对象的功能文档，调用对象的状态表达式，并由状态表达式计算出各对象的状态值，及其对应的输出函数。3)将功能参数传递给功能函数库中对应的输出函数，调用并执行该函数，驱动样机模型执行功能动作，从而实现对触发的响应。4)返回 2)。...

【技术保护点】
一种基于可编辑文本驱动的虚拟样机，其特征在于包括：通用主程序，用于持续监控触发信号，当探测到触发信号时，立即在功能文档中搜索与该触发信号相关的功能描述并进行解读，然后调用功能函数库中的相关函数，驱动样机模型按功能描述的意图进行动作；功能文档，用于存放虚拟样机的功能描述；功能函数库，用于执行功能文档所描述的功能；样机模型，采用三维CAD软件进行建模，并以STL通用格式导入，为模拟对象及其辅助设备、周边环境的三维模型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：单岩，
申请(专利权)人：单岩，
类型：发明
国别省市：浙江;33