连铸即连续铸钢,在钢铁制造领域,连铸是一整套指将钢液处理成铸坯的生产过程,由于工厂的生产环境复杂,限制了冶金专业的学生以及工厂的新员工的临场性的学习与实践,因此学校以及企业不断探索冶金连铸过程的仿真与教学方法。将虚拟现实技术应用在连铸培训中,通过构建三维仿真系统可以给学员一种接近于连铸现场的认识和控制操作的训练,为连铸仿真培训提供了新的思路。整体的主要研究如下:首先,为了增强视景仿真的沉浸感,研究了基于三维建模软件(3ds Max)与虚拟现实引擎(Unity3D)对冶金连铸车间的虚拟三维环境的搭建方法,并设计了虚拟人物模型结合虚拟相机管理工具(Cinemachine)进行虚拟场景的漫游以及视角控制的方式;然后,对连铸生产中定尺切割的生产过程进行研究,为了实现铸坯模型的三维虚拟切割,在分析基于面绘制的三维模型切割方法的基础上,提出了一种子模型重建法用于定尺切割的生产过程的三维仿真,子模型重建法通过铸坯模型离散化形成的子模型与切割火焰的碰撞点为基础对铸坯子模型网格进行虚拟切割和网格重建。实验结果表明,该算法能够真实、有效地对铸坯的三维模型的切割进行仿真,同时配合外部控制系统能够较为真实的再现定尺切割的生产过程的操作体验;最后,为了增加系统的拓展性,研究了以Unity3D为客户端的分布式网络系统的搭建的方法,并在服务器端通过NHibernate工具映射My SQL数据库完善了系统的数据存储功能,使系统具备信息的采集和整理能力。图46幅;表8个;参51篇。