随着计算机信息技术的快速发展,虚拟仿真与增强现实技术在机械行业中的应用越来越广泛。利用该技术可以开发出机械产品的虚拟操作、虚拟装配、虚拟加工系统,可以为用户节约大量资金,尤其在大型、复杂或难以预测的危险工作场合,机械产品虚拟仿真与增强现实技术研究具有非常重要的意义。Unity3D在近年来快速发展,是可以应用于三维虚拟现实开发的一种重要工具,利用它完成机械产品的虚拟装配、加工仿真系统开发,目前国内外这方面研究还较少。在这种背景下我们提出了“基于Unity3D的机械产品虚拟仿真及增强现实应用技术研究”的课题。本课题将SolidWorks、3DS Max及Unity3D引擎作为开发环境,主要进行了以下应用研究工作:(1)以某种空气压缩机为研究对象,进行了空压机三维建模及处理;应用C#编程开发工具,实现了空压机的自动、交互虚拟拆装;(2)应用Unity3D的Vuforia增强现实开发技术,实现了基于自然特征的移动跟踪注册;编程开发了一种屏幕触控操作方法,可在移动终端上实现相应机械产品增强现实操作;(3)研究了基于层次包围盒的碰撞检测技术,应用PhysX物理引擎实现了虚拟加工过程中的碰撞检测,对车削、镗削、磨削等加工过程进行了仿真;(4)研究了Unity3D产品发布技术,可实现机械产品虚拟仿真与增强现实系统在Windows和Android等操作系统的发布。本文将Unity3D及其虚拟仿真与增强现实技术应用于机械产品当中,实现了机械产品的虚拟装配、加工功能仿真及增强现实装配系统雏形,具有良好的实用性。该技术为三维可视化的机械产品虚拟教学和培训提供了一定的基础,对虚拟仿真与增强现实技术在机械产品中的深入应用也具有一定的探索和借鉴意义。