立项背景:传统热泵教学多依靠二维图纸与静态实物,学生难以直观理解制冷、制热工况下设备内部介质流动、管路切换的动态过程,教学成本高,设备操作存在安全风险。
项目目标:开发一套交互式 3D 热泵系统演示软件,用于暖通专业教学与设备原理展示。
软件核心功能:包含系统介绍、制冷模式仿真、制热模式仿真、退出系统四大模块。在 3D 场景中完整还原热泵机组、压缩机、换热器、水泵、阀门与管路结构;支持一键切换制冷 / 制热两种工作模式,可视化展示管路介质流动动画;配套 UI 菜单,可分步查看系统原理,帮助使用者理解热泵冷热循环的工作流程。
整体架构采用 Unity 引擎搭建 3D 仿真场景,Blender 完成热泵机组、管道阀门等设备三维模型制作,C# 编写交互逻辑与流体动画控制脚本。
本人负责 3D 场景搭建、设备模型导入、介质流动动画开发,以及左侧交互 UI 的逻辑编写,实现模式切换时管路流体、设备状态联动变化。
难点:多管道流体动画同步,不同模式下管路流向切换逻辑复杂。解决方案:采用对象池管理流体粒子,通过状态机控制制冷 / 制热两套管路动画,保证切换流畅,避免画面卡顿,实现了工况切换的实时可视化效果。