斗轮堆取料机(以下简称斗轮机)是一种广泛应用于专用散料码头、钢铁企业、大型电站及矿山散料堆场的散料连续装卸设备.本文利用虚拟现实技术,研究了斗轮机数字样机的视景仿真技术,建立斗轮机实时视景仿真系统.利用该系统,在设计阶段就可以考查和评估门座架等钢结构内部结构的可施工性以及驾驶室的视野范围的操作干涉性,从而改进设计,缩短设计周期.本文研究了大型散货机械数字样机的建模和分析的关键技术,完成了斗轮机数字样机视景仿真系统的开发和应用研究.首先对斗轮机的总体参数分析和设计计算方法进行探讨,确定了斗轮机的主要工作参数;利用CATIA系统对斗轮机进行三维建模,建立了斗轮机的三维数字化样机模型.随后基于虚拟现实软件建立了虚拟的码头散料堆场实景,以实现斗轮堆取料机在仿真环境中的运动.然后研究了三维工程CAD软件和虚拟现实软件之间的数据传递和转换技术,得出了符合工程实际的切实可行的方法,实现了在保持模型几何信息前提下的数据转换和简化,从而达到CAD建模与仿真系统的集成.由此也避免了设计与仿真相互脱节、冗长繁重的重复建模工作.最后利用实时仿真开发平台实现场景的描述和模拟、运动部件的驱动,并利用仿真平台的API在VC++环境下进行编程,实现斗轮机视景系统的人机交互.利用所开发的系统进行了斗轮机视野模拟分析、操作范围模拟,并实现了门座架的内部结构漫游.此外,本文还探讨了利用三维人体模型来进行司机室布置的分析.本课题具有很强的移植性,不仅适用于斗轮堆取料机驾驶室的设计和优化,而且可以移植到对操作视野有严格要求的各种工程机械产品的设计中.这一技术的应用和推广必将大大减少设计费用的投入,推动国内大型工程机械设计水平的发展.