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标题: 工业虚拟现实仿真系统 [打印本页]

作者: Iloy 时间: 2014-3-20 09:05
标题: 工业虚拟现实仿真系统
当今工业领域已经发生了巨大的变化，虚拟现实、立体显示等高新技术的应用使得工业设计发生了前所未有的革命，虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节，对企业提高开发效率，加强数据采集、分析、处理能力，减少决策失误，降低企业风险起到了重要的作用。虚拟现实技术的引入,将使工业设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合社会发展的需要,可以说在工业设计中应用虚拟现实技术是可行且必要的。

工业虚拟现实仿真技术是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境， VR带来了人机交互的新概念、新内容、新方式和新方法，使得人机交互的内容更加丰富、形象，方式更加自然、和谐。
方案优势：
1、提供比二维显示墙更加丰富的信息
2、缩短开发时间
3、降低开发成本

一、实物虚化
实物虚化主要指实物的三维数字模型建立、空间位置信息的采集。
1、三维模型建立
基本模型的构建是应用计算机技术生成虚拟世界的基础，它将真实世界的对象物体在相应的三维虚拟世界中重构，并根据系统需求保存部分物理属性。
推荐产品：FastSCAN Cobra 3D激光扫描器、Creaform 3D激光扫描器、3D Camega 3D光学扫描器、ExactMetrology 3D光学扫描器、Freeform 3D建模软件。
2、空间位置信息采集
虚拟环境中的空间位置信息主要是通过头戴式显示器（数字头盔）、数据手套（虚拟现实手套、DATAGLOVE）、立体视频眼镜、动作捕捉系统（动作捕捉套装、数据衣）及空间位置追踪器等。
推荐产品：Virtual Research 双目式数字头盔、5DT 双目式数字头盔、eMagin Z800 3D Visor头戴显示器、5DT 数据手套、CyberGlove 数据手套、A.R.T. 光学动作捕捉系统、Xsens 动作捕捉套装、3D Suit 动作捕捉套装、Xsens 惯性位置追踪器、Polhemus 电磁式位置追踪器、NDI 电磁式位置追踪器。
3、视觉听觉跟踪
通过头戴式显示器（数字头盔）、立体视频眼镜、立体显示器、立体投影系统及利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差、相位差、声压差等进行虚拟环境的声音跟踪，声音跟踪一般包括若干个发射器、接受器和控制单元。它可以与头戴式显示器（数字头盔），也可以与动作捕捉系统（动作捕捉套装、数据衣）、数据手套（虚拟现实手套、DATAGLOVE）等设备相连。

二、虚物实化
确保用户在虚拟环境中获取视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知的关键技术，是虚物实化的主要研究内容。
1、视觉感知
虚拟环境中大部分具有一定形状的物体或现象，可以通过多种途径使用户产生真实感很强的视觉感知。如通过立体投影系统、立体显示器、立体视频眼镜、头戴式显示器（数字头盔）等常见的虚拟现实设备。
推荐产品：Exceptional3D裸眼立体显示器、 Miracube 偏振立体显示器、DepthQ 主动立体投影设备、Visbox 被动立体投影设备、Virtual Research 双目式数字头盔、5DT 双目式数字头盔、eMagin Z800 3D Visor头戴显示器。
2、听觉感知
听觉是仅次于视觉的感知途径，虚拟环境的声音效果，可以弥补视觉效果的不足，增强环境逼真度。
3、力觉和触觉感知
能否让参与者产生“沉浸”感的关键因素之一是用户能否在操纵虚拟物体的同时，感受到虚拟物体的反作用力，从而产生触觉和力觉感知。由于人的力觉感知非常敏感，一般精度的装置根本无法满足要求，而研制高精度力反馈装置又相当困难和昂贵，这是人们面临的难题之一。
产品推荐：Sensable 力反馈设备、 HAPTION 力反馈设备。

三、高性能计算
虚拟现实是以计算机技术为核心的现代高新科技，高性能的计算处理技术是直接影响系统性能的关键所在。
四、分布式虚拟现实
分布式虚拟现实的研究目标是建立一个可供多用户同时异地参与的分布式虚拟环境，处于不同地理位置的用户如同进入到一个真实世界。如需查看更多内容请点击>>
产品推荐：Virtools 实时3D软件、TechViz 实时3D软件、Unity 实时3D软件。

应用领域：
使用领域有石油、电力、煤炭行业多人在线应急演练、市政、交通、消防应急演练、多人多工种协同作业（化身系统、机器人人工智能）、虚拟制造/虚拟设计/虚拟装配（CAD/CAM/CAE）、模拟驾驶、训练、演示、教学、培训、军事模拟、指挥、虚拟战场、电子对抗、地形地貌、地理信息系统（GIS）、生物工程（基因/遗传/分子结构研究）等等。

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