林木联合采育机集成了伐木、打枝、造材、归装、抚育作业装置,能够在人工操作下按照设定的程序完成人工林抚育、采伐的全部作业过程,它显著地提高了林业采伐的效率。但林木联合采育机驾驶员在采伐作业过程中存在较大的危险,因此,林木联合采育机驾驶员在上岗之前必须经过专业的培训,培训合格之后才能进行采伐作业。而传统的培训存在培训费用高昂、周期较长、受到天气与场地的制约等问题。为此,本文采用Unity3D研发了一套林木联合采育机虚拟训练系统,将虚拟现实技术应用到林木联合采育机驾驶员培训中,对缩短驾驶员培训周期、提高林木联合采育机驾驶员培训效率等具有重要意义。首先,本文阐述了系统的总体框架,介绍了系统的硬件组成和相关开发软件,对虚拟场景创建的一般过程做了详细介绍,重点阐述了林木联合采育机、花草树木、地形、天空盒等模型的建立过程,为虚拟驾驶训练系统构建了一个逼真的林业环境。其次,对视景系统的主要模块的实现做了详细介绍,主要包括林木联合采育机的基本运动、机械臂的运动仿真、虚拟采伐作业和视觉系统设计。重点阐述了林木联合采育机机械臂的运动仿真和虚拟采伐作业的实现。通过对林木联合采育机的各个部件按照仿真需要进行父子关系的处理,分析林木联合采育机机械臂运动原理,建立相应的数学模型,实现林木联合采育机机械臂的运动仿真;通过基于碰撞点和刀锯形成平面的切割算法来实现对树木的切割模拟;该切割算法通过采伐头的刀锯与模型网格的碰撞,以碰撞点和刀锯形成的平面对模型网格进行切割和网格重建。最后,对硬件系统与视景系统的通信实现方式做了具体阐述。方向盘、脚踏板、档位杆的操作数据通过USB方式,操作手柄的多路控制输入信号经CAN总线实时传输给视景系统,以控制虚拟场景中的林木联合采育机模型运动,实现虚拟驾驶及采伐作业。将林木联合采育机的运动数据通过UDP的方式发送给六自由度运动平台以实现真实动感下的操作体验,实现人与仿真对象的实时互动。实验结果表明:系统实现了林木联合采育机的虚拟采伐作业,沉浸感强,交互效果好,可满足林木联合采育机操作人员的训练需求。