工程制图是高校工科专业的重要基础课程,学生需要具备较强的空间想象能力和二维、三维转换能力。然而,传统教学主要依靠纸质工程图、静态图片及实物模型,难以直观展示复杂零件的空间结构,学生在理解三视图、内部构造及装配关系时存在一定困难。
本项目面向高校工程制图与工程图学教学场景,利用增强现实(AR)技术,将二维工程图与三维数字模型相结合,为学生提供更加直观、可交互的学习方式,适用于课堂辅助教学、课后自主学习及工程图识读训练。
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工程制图是高校工科专业的重要基础课程,学生需要具备较强的空间想象能力和二维、三维转换能力。然而,传统教学主要依靠纸质工程图、静态图片及实物模型,难以直观展示复杂零件的空间结构,学生在理解三视图、内部构造及装配关系时存在一定困难。
本项目面向高校工程制图与工程图学教学场景,利用增强现实(AR)技术,将二维工程图与三维数字模型相结合,为学生提供更加直观、可交互的学习方式,适用于课堂辅助教学、课后自主学习及工程图识读训练。
本项目是一款基于增强现实技术的工程制图辅助学习软件,主要围绕工程图识别、三维模型展示与交互学习展开。
1. **工程图识别**:通过移动设备摄像头扫描预先录入的二维工程图,识别图纸并匹配对应的三维模型。
2. **AR模型展示**:将匹配的三维模型叠加显示在实时摄像头画面中,建立二维图纸与三维实体的直观联系。
3. **三维交互操作**:支持模型旋转、缩放等交互操作,方便用户从不同角度观察零件结构。
4. **结构分析**:围绕模型拆解、剖切等功能,帮助学生理解复杂零件的内部结构与空间关系。
5. **辅助教学**:通过直观的模型展示,辅助学生理解三视图投影关系、零件形体特征及工程图识读知识。
项目围绕“二维工程图识别—三维模型匹配—AR叠加显示—用户交互”的技术路线开展设计与实现。
在图像识别方面,采用Vuforia增强现实识别技术,对预先录入的工程图进行图像目标识别,并根据识别结果关联对应的三维模型。在可视化方面,将匹配的模型叠加至摄像头实时画面,使用户能够直观观察二维工程图对应的空间结构。交互部分围绕模型旋转、缩放、拆解及剖切等操作进行功能设计。
本人主要参与项目技术路线梳理、功能模块设计、系统工作流程图绘制、技术方案分析及项目文档整理,并借助AI工具辅助开展代码思路分析和方案优化。
项目重点解决二维图纸与三维模型的匹配、虚拟模型叠加显示及交互操作等问题,以增强现实技术提升工程制图教学的直观性与交互性。



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