1 引言
虚拟装配体进行开发和组装时，每个造型体必须按一定的顺序和空问路径从装配体逐一拆出或安装。拆卸、装配路线需符合真实的操作，并且便于观察虚拟动作总体过程。本文对虚拟装配的关键技术进行了讨论，提出了一种利用PlaneSensor节点实现造型的空间动作路径的规划方法，解决了基于VRML虚拟装配的 空间路径研发问题，减少了系统开发与集成的工作量。
2 造型节点解析
2.1 PlaneSensor节点
VRML的平面检测器节点PlaneSensor创建了一个可将浏览者的动作转换成适于操作造型的输出检测器，用于感知用户对所在组节点对象的鼠标操作动作，通过路由将事件在场景不同对象间传递，使造型按用户的动作在平面内平移。PlaneSensor节点域和事件的定义如下：
当检测器被激活并且用户单击鼠标时，trackPoint changed事件出口发送该值，其值指示虚拟平面上的当前单击点;
当检测器被激活并且单击鼠标时，translation changed事件出口发送该值，其值指示虚拟平面上的平移坐标值;
autoOffset域用于确定VRML程序是否根据用户实际拖拉鼠标的情况，计算一次平移的偏移量;
offset域的值用于设置偏移量，即每一个输出位置时的偏移量，当autoOffset字段的值为True时，人为设置的偏移量将被忽略;
minPosition在xy平面内限制当前点向上和向右的translation事件，表示的二维点位于xy平面中此点的右上方;
maxPosition在地平面内限制当前点向下和向左的transladon事件，表示的二维点位于xy平面中此点的左下方;
enabled指示传感器当前是否响应定点设备事件;
isAetive指示定点设备当前按钮是否按下，此事件仅当按钮被按下或释放时才发出，拖动期间则不生成。
用户点按、拖动该传感器的兄弟几何体时，PlaneSensor节点将解释在传感器的局部xy平面上的变换。minPosition与 maxPosition的x、y分量的不同组合决定了PlaneSensor节点兄弟几何体的移动范围(如表1所示)。其中，max x、max y分别表示maxPosition的X、y分量，min x、min y分别表示minPosition的X、Y分量。
2.2 PlaneSensor动作路径实现原理
例如轴的拆卸过程，只能在装配体内的原始位置沿轴线向单一方向拆离装配体，移动方向限制在一维空间中，用VRML来实现这个过程，需用 PlanSensor节点的作用，如图1所示。
定义minPosition-2.0 0.0，maxPosition 0.0 0.0。此时。minPosition的Y分量等于maxPosition的Y分量，在Y轴方向上，该零件不能发生位移动作;在X轴方 向，maxPosition的x分量大于minPosition的x分量，且X轴方向最大位移为0，最小位移为-2，此时O(0，0)点可以作为轴的固定端，A(-2。o)点为轴拆卸时的最大位移。0(0，0)→A(-2，o)为轴拆卸时的移动范围。此时轴的活动区域由三维的整个空间限制在一维的AO范围 内。
2.3 PlaneSensor节点的路由
通过路由将鼠标拖动平面传感器移动事件传递给轴对象以改变轴的位置，此时轴随着鼠标的拖动而移动。并只在所限定线段范围内移动。这个过程并没有经过时间传感器的作用，因此该操作不受时间限制。且是实时进行的。满足拆卸、装配条件即可用鼠标拖动将零件从装配体拆除或安装。事件传递路径为：
ROUTE planeaxis.translation_changed TO axis.set_translation
其中planeaxis为平面传感器名称，axis为此平面传感器控制的轴名称。
对于其它零件路径操作也是同样的道理，使用PlaneSensor节点可以限制零件在X，Y轴的活动区域，对于z轴方向的活动区域，可用旋转坐标系的方式，把z轴方向的控制操作转到X轴或Y轴，然后使用PlaneSensor节点控制活动区域，最后再将坐标系回转到原来位置。这样，目标的方位没有变化，PlaneSensor节点可控制目标对象在z轴方向的活动区域。
2.4 应用举例
在某一虚拟装配中，在PlaneSensor节点的作用域下，虚拟造型在以固定区域内进行交互运动。实例中PlaneSensor节点的 maxPosition和minPosition定义为：
DEF PS PlaneSensor {
minPosition 0 0
maxPosition 2 5 }
虚拟装配的运行效果如图2所示。
3 结语
本文提出了一种利用PlaneSensor节点实现造型的空间动作路径的规划方法，解决了基于VRML虚拟装配的空间路径研发问题，对虚拟环境中装配路径进行了简化，减少了系统开发与集成的工作量。该研究对虚拟仿真中，装配的精确定位或其他类似操作都将有定义的辅助作用。
