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布局三维仿真系统的研究与开发
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摘 要：布局问题是一个NP问题，采用纯数学方法难以求解。本文在一般优化方法的基础上，采用计算机图形学技术和C++Builer6.0开发工具，开发了一个布局三维仿真系统，为人机交互的布局设计提供了有效途径。
关键词：布局 三维仿真 虚拟现实 OpenGL
一、引言
布局就是如何在一个有限的空间内按一定要求摆放多个具有一定几何形状的物体。布局问题在很多方面都存在应用，如生活小区内建筑物的布局、城市里供排水管管道的布局、港口设备建筑的布局、航天器仓的布局、工厂厂房和车间内机器设备的布局等。
在工业生产领域，布局问题显得尤为突出。在制造企业中，多台生产单元就构成了一个生产制造系统，如何确定制造单元的相互关系和摆放位置，即车间布局问题是一个首先要解决的问题。一个好的车间布局不仅可以提高物流效率、降低物料搬运成本，而且可以通过改善人机环境而大幅提高生产效率。试验表明，在一个多生产单元的生产制造系统中，过优化的车间布局与物料搬运设计则可降低企业总生产成本的10%～30%。
本文基于敏捷制造和虚拟制造的理念，研究用于柔性生产的布局三维仿真系统，通过一定的算法和虚拟仿真，使布局者能参与布局过程并将布局结果逼真地呈现在管理和技术人员面前，为车间布局提供参考。
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