本书以虚拟现实技术与机械产品设计的深度融合为主线，将虚拟现实技术引人机械产品设计的各个流程中，并给出VR模型构建、VR场景构建、VR装配设计、VR运动仿真。VR多设备配套运动仿真、VR虚实双向映射、VR人机交互、VR网络设计等与机械产品虚拟现实设计相关的关键技术，旨在为机械产品设计人员与机械产品生产企业提供一定的指导，使得机械产品设计具备设计网络化、三维可视化和交互操作化的特点，革新传统机械产品设计方法，提升机械产品设计能力，增强机械产品生命力。 本书可作为高等院校机械、计算机等相关专业的研究生和高年级本科生教材，也可供从事机械产品设计、虚拟现实仿真、人机交互、虚实双向映射等技术研发的科研和工程技术人员参考。

第1章 概述
1.1 虚拟现实设计简述
1.1.1 虚拟现实技术
1.1.2 虚拟设计
1.1.3 机械产品设计
1.2 虚拟现实设计的意义
1.2.1 目的
1.2.2 意义
1.3 国内外相关研究概述
1.3.1 国内外虚拟现实技术研究动态
1.3.2 国内外机械产品虚拟现实设计研究动态
1.4 主要研究内容与结构
第2章 VR模型构建技术
2.1 模型调研与分析
2.2 基于CAD软件的建模
2.3 基于艺术设计软件的建模
2.4 模型资源库下载和导入模型
2.5 机械产品虚拟现实模型资源库
2.6 模型构建方法与技术对比分析
第3章 VR场景构建技术
3.1 场景需求与CAD模型
3.1.1 场景需求
3.1.2 CAD模型
3.2 模型修补技术
3.3 模型转换技术
3.4 模型导入
3.5 位置布置
3.6 场景渲染技术
3.6.1 模型的渲染
3.6.2 场景渲染
3.6.3 粒子制作理论
3.6.4 粒子系统设置
3.6.5 后期屏幕渲染特效
3.6.6 天空盒系统
3.6.7 光照模拟与遮挡剔除
3.7 场景构建方法与技术对比分析
第4章 VR装配设计技术
4.1 虚拟装配技术概述与功能规划
4.1.1 虚拟装配的定义
4.1.2 虚拟装配的特征
4.1.3 虚拟装配的分类
4.1.4 虚拟装配的构成
4.1.5 功能规划
4.2 装配序列与路径规划技术
4.2.1 破碎部装配序列
4.2.2 截割部装配序列
4.2.3 牵引部装配序列
4.3 装配模型操纵技术
4.3.1 模型的选择
4.3.2 模型的重置
4.4 路径记录与回放技术
4.4.1 路径记录
4.4.2 路径回放
4.5 自动定位约束技术
4.6 虚拟装配人机交互子系统
4.6.1 技术路线
4.6.2 虚拟手模型的建立
4.6.3 位置跟踪器和数据手套的关系建立
4.6.4 虚拟手装配操作
4.6.5 基于虚拟手的装配交互实现
4.7 网络协同装配技术
4.7.1 工作流程
4.7.2 基于WindowsSockets的网络协同装配
4.7.3 具体实现流程
4.8 装配系统设计与集成
4.8.1 基于UG的采煤机虚拟装配系统总体设计
4.8.2 系统集成
第5章 VR运动仿真设计技术
5.1 运动仿真总体思路
5.2 采煤机运动仿真
5.2.1 采煤机姿态解析
5.2.2 采煤机虚拟联动实现
5.2.3 采煤机虚拟记忆截割方法
5.3 液压支架运动仿真
5.3.1 液压支架姿态解析
5.3.2 液压支架虚拟现实运动求解
5.3.3 液压支架虚拟联动实现
5.4 刮板输送机运动仿真
5.4.1 刮板输送机姿态解析
5.4.2 刮板输送机弯曲段计算
5.4.3 刮板输送机虚拟联动实现
5.5 如何规划产品的运动仿真
第6章 VR多设备配套运动仿真技术
6.1 配套运动仿真技术概述与规划
6.2 多设备配套运动软件实现方法
6.3 综采工作面工艺分析与三机虚拟协同整体思路
6.3.1 综采工作面工艺分析
6.3.2 三机虚拟协同整体思路
6.4 液压支架群协同
6.4.1 液压支架相互感知与记忆姿态方法
6.4.2 液压支架群协同运动实现
6.5 采煤机与刮板输送机协同
6.5.1 采煤机与刮板输送机进刀姿态耦合方法
6.5.2 采煤机和刮板输送机联合定位定姿方法
6.5.3 采煤机与刮板输送机协同运动实现
6.6 采煤机与液压支架群协同
6.6.1 采煤机与液压支架群动作耦合策略
6.6.2 采煤机与液压支架群速度匹配计算
6.6.3 采煤机与液压支架群协同运动实现
6.7 液压支架与刮板输送机协同
6.7.1 液压支架推移油缸解析模型
6.7.2 液压支架与刮板输送机弯曲段协同与速度协同
6.7.3 液压支架与刮板输送机协同运动实现
第7章 VR虚实双向映射技术
7.1 综采工作面装备数字孪生理论
7.1.1 数字孪生理论介绍
7.1.2 综采工作面装备与“Digital Twins”融合
7.2 传感器布置与感知信息获取
7.2.1 采煤机传感器布置与位姿信息获取
7.2.2 液压支架传感器布置与位姿信息获取
7.2.3 刮板输送机传感器布置与位姿信息获取
7.2.4 传感信息数据的二次融合和修正
7.3 实时交互通道接口关键技术
7.3.1 多软件实时耦合策略
7.3.2 分布式协同的驱动模式
7.4 虚拟环境下综采工作面“三机”虚拟重构与监测
7.4.1 虚拟环境下综采装备单机驱动方法
7.4.2 采运装备协同仿真与实时数据驱动
7.4.3 支运装备协同仿真与实时数据驱动
7.4.4 液压支架群协同仿真与虚拟驱动
7.5 虚拟环境下综采工作面“三机”反向控制
7.5.1 综采装备单机动作控制设计
7.5.2 综采装备自适应控制和协同控制
7.5.3 基于GUI的虚拟控制面板设计
7.5.4 虚拟系统与PLC数据通信
第8章 VR人机交互技术
8.1 VR人机交互技术概述与规划
8.2 基于HTC Vive的机械产品人机交互技