虛擬現(xiàn)實(shí)&視景仿真技術(shù)在制造行業(yè)的應(yīng)用

虛擬制造是采用計(jì)算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在分布技術(shù)環(huán)境中開(kāi)展群組協(xié)同工作，支持企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的異地設(shè)計(jì)、制造和裝配。在工程和建筑領(lǐng)域內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已被看作是唯一的開(kāi)發(fā)工具，目前正用它設(shè)計(jì)各種產(chǎn)品和設(shè)備，甚至是整個(gè)的產(chǎn)品制造過(guò)程。按傳統(tǒng)的方式，在產(chǎn)品原形的制造、設(shè)計(jì)、和生產(chǎn)過(guò)程等各個(gè)環(huán)節(jié)都有若干獨(dú)立的工藝步驟是不允許共享電子數(shù)據(jù)的，這往往造成大量的重復(fù)工作隨著某些計(jì)算機(jī)程序（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM、計(jì)算機(jī)輔助工程CAE）的標(biāo)準(zhǔn)化，這些工藝步驟就歸并在一個(gè)系統(tǒng)中。例如，同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就可以用來(lái)建立原形制造、工程設(shè)施、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)等的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真。

汽車工業(yè)是采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的先驅(qū)。從紙上設(shè)計(jì)一個(gè)新汽車到完成一個(gè)產(chǎn)品模型的過(guò)程可能需要化幾年的時(shí)間，而應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以大大地縮短這一過(guò)程，，在過(guò)去新汽車的設(shè)計(jì)要用黏土做模型，然后還需要許多后續(xù)的工序去研究基本外形、檢驗(yàn)空氣動(dòng)力學(xué)性能。調(diào)整乘客的人機(jī)工程學(xué)特性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以簡(jiǎn)化這些工序，它可以根據(jù)CAD和CAM程序所收集的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行仿真。而該數(shù)據(jù)庫(kù)中包含著有關(guān)汽車設(shè)計(jì)的最終數(shù)據(jù)。

汽車工業(yè)中所用的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序中技術(shù)人員可以在仿真過(guò)程中嘗試裝配汽車另部件，因而在花費(fèi)時(shí)間和金錢去制造實(shí)際的另件之前，他就可以各個(gè)另部件可以非常適合的裝配在一起。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以來(lái)設(shè)計(jì)和裝配一條裝配線，這一類仿真可以證實(shí)用來(lái)裝配另不見(jiàn)的機(jī)械性能很好地有條不紊的工作，而且不會(huì)干擾其他設(shè)備。正象零件裝配一樣，從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來(lái)看，利用裝配線仿真還可以節(jié)省時(shí)間和金錢。

一般情況下開(kāi)發(fā)或設(shè)計(jì)一輛新興汽車，從初始設(shè)想到成品汽車離開(kāi)裝配線大約需要兩年或更多的時(shí)間，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以大大縮短著一周期。因?yàn)槭褂锰摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)和制造汽車則不需要建造實(shí)體模型。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還允許其三維數(shù)據(jù)庫(kù)存放設(shè)計(jì)過(guò)程中每個(gè)階段內(nèi)與每個(gè)另部件有關(guān)的數(shù)據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還允許公司的主管人員、工會(huì)曾市、技術(shù)人員等對(duì)汽車的外姓外形作出決策，研究各個(gè)另部件如何裝配在一起、以及審核最終產(chǎn)品，這一切都無(wú)須建造各另部件或整車的模型。虛擬現(xiàn)實(shí)可以使得工程師可以按仿真的內(nèi)容在裝配線上建立各個(gè)工作站，他們利用包含汽車原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)去解決潛在的另部件裝配問(wèn)題。由于從設(shè)想到實(shí)際生產(chǎn)的每個(gè)階段都按流水線方式安排，故而大大加快了這一過(guò)程。大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以處理汽車設(shè)計(jì)過(guò)程的計(jì)算任務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理，這包括從設(shè)計(jì)過(guò)程開(kāi)始，到生產(chǎn)線的裝配的全過(guò)程。這類系統(tǒng)包括大型計(jì)算機(jī)、工程工作站和網(wǎng)絡(luò)。2100433B

視景仿真充分利用人的視覺(jué)特性，通過(guò)三維圖形的實(shí)時(shí)渲染為用戶創(chuàng)造一個(gè)反映實(shí)體變化與相互作用的三維圖形環(huán)境，以達(dá)到非常逼真的仿真效果。典型的視景仿真系統(tǒng)要求構(gòu)造出逼真的三維模型，制作逼真的紋理和特效，高速逼真地再現(xiàn)仿真環(huán)境，實(shí)時(shí)響應(yīng)交互操作。

視景仿真首先應(yīng)用于國(guó)防及軍事研究領(lǐng)域。最初被用于軍用飛行模擬器，用來(lái)訓(xùn)練飛行員熟悉掌握地貌、云層、星空及特殊效應(yīng)（大氣效應(yīng)、光照效果）等飛行環(huán)境。逼真的視景環(huán)境可使飛行員仿佛進(jìn)入真實(shí)世界，精確的地標(biāo)、靶標(biāo)可使飛行員完成許多戰(zhàn)術(shù)科目，甚至可作為戰(zhàn)前地形和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的預(yù)演訓(xùn)練。視景仿真已廣泛應(yīng)用于軍事訓(xùn)練模擬、武器裝備研制論證等軍用領(lǐng)域，以及城市建設(shè)規(guī)劃、娛樂(lè)、教育等民用領(lǐng)域。 2100433B

《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及應(yīng)用研究：在建筑行業(yè)中的應(yīng)用》對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概念、特征、分類及研究現(xiàn)狀等，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的硬件設(shè)備，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，Web3D、全景與Cult3D等技術(shù)，VRMI。虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑行業(yè)中應(yīng)用及前景分析等。《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及應(yīng)用研究：在建筑行業(yè)中的應(yīng)用》匯集一系列的虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)技術(shù)，同時(shí)緊密聯(lián)系當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域已取得的最新成果，并提供了大量的應(yīng)用實(shí)例，具有較高的學(xué)術(shù)水平，可以作為研究人員的參考手冊(cè)。