中国航天科工集团第六研究院
协同式虚拟现实仿真验证平台方案
北京朗迪锋科技有限公司
2016年4月
目录
1.序言........................................... 错误!未定义书签。
2.用户需求分析................................... 错误!未定义书签。
3.协同式虚拟现实仿真验证平台总体解决方案......... 错误!未定义书签。
.协同式虚拟现实仿真验证平台解决方案 ....... 错误!未定义书签。
显示系统设计思路...................... 错误!未定义书签。
.图形工作站集群 ........................... 错误!未定义书签。
.交互系统 ................................. 错误!未定义书签。
.矩阵切换系统 ............................. 错误!未定义书签。
.中控系统 ................................. 错误!未定义书签。
.音响系统 ................................. 错误!未定义书签。
.协同式虚拟仿真验证平台软件 ............... 错误!未定义书签。
协同式虚拟仿真验证平台软件应用模式.... 错误!未定义书签。
第六：制作交互式电子手册 ................... 错误!未定义书签。
协同式虚拟仿真验证平台软件的特点...... 错误!未定义书签。
4.布局设计....................................... 错误!未定义书签。
5.项目实施计划................................... 错误!未定义书签。
.项目实施内容 ............................. 错误!未定义书签。
.项目整体实施周期 ......................... 错误!未定义书签。
.工期保证措施 ............................. 错误!未定义书签。
.项目管理与风险控制 ....................... 错误!未定义书签。
6.工程进度....................................... 错误!未定义书签。
.设备交付阶段及设备到货点验计划表 ......... 错误!未定义书签。
.工程师人员调配安排计划表 ................. 错误!未定义书签。
7.装修建议及要求................................. 错误!未定义书签。
.环境条件要求 ............................. 错误!未定义书签。
.地面要求 ................................. 错误!未定义书签。
.照明要求 ................................. 错误!未定义书签。
.天花板及吊顶装修建议 ..................... 错误!未定义书签。
.布线基本原则 ............................. 错误!未定义书签。
.设备发热量和制冷要求 ..................... 错误!未定义书签。
.虚拟现实中心现场装修建议 ................. 错误!未定义书签。
.现场出入要求 ............................. 错误!未定义书签。
8.质量保证与售后服务............................. 错误!未定义书签。
.质量保证与保修 ........................... 错误!未定义书签。
.售后技术服务 ............................. 错误!未定义书签。
.技术培训 ................................. 错误!未定义书签。
9.系统配置清单................................... 错误!未定义书签。
1.序言
随着计算机技术、信息技术、管理技术的不断发展与广泛应用，产品的工程设计与制造领域正在发生着深刻的变革，呈现协同式、并行化、集成化、网络化、虚拟化、智能化的发展趋势，而且相应的支撑技术也得到了不断的发展与成熟，其中虚拟现实技术就是一项重要的支撑技术。虚拟现实技术在设计、制造领域的成功应用改变了“设计-试制-分析-改进”的传统模式，虚拟样机（电子样机）将逐渐取代研制过程中用于工程分析的实物模型或全尺寸样机，通过异地系统、多人协同实现一体化协同设计、评审，这种趋势已经成为制造业中一个不可逆转的潮流。
另一方面，由于虚拟现实技术能够提供真实感强的交互式仿真环境，而且用户在该虚拟环境下能够模拟进行各种动作与操作，因此它具有在维护性、维修性分析领域的潜在应用。通过虚拟维护人员在虚拟样机上进行维护、维修操作仿真来进行维护性分析可以有效地克服现有定性分析方法的不足。
中国航天科工集团第六研究院（以下简称六院），隶属中国航天科工集团公司，是中国第一个大型固体火箭发动机研制、生产和试验基地，被誉为中国固体火箭发动机的“摇篮”。六院总部位于中国北疆内蒙古自治区首府——呼和浩特市。2011年，经中国航天科工集团公司固体动力资源整合重组后，现已形成呼和浩特、西安和湖北三地协同，可持续发展的军民融合式产业发展格局。六院拥有先进的设计技术，完备的生产、试验条件，具备战略、战术、宇航用固体火箭发动机技术研究、设计、制造、试验能力和化工产品、机械加工、复合材料、工业自动化系统集成等多项民用产品的开发、生产能力，已经形成多地协同管理、专业门类齐全、配套完整、综合实力雄厚的大型固体火箭发动机研制生产试验基地。
中国航天科工集团第六研究院为了提高自身设计创新能力，拟建设虚拟仿真验证分析系统以辅助设计人员解决在研发过程中遇到的设计方案展示和论证问题，同时为了提高交付产品的可维修性、克服维修困难，以虚拟仿真验证分析系统为基础研协同呼和浩特、西安、湖北三地实现异地协同式设计、评审和汇报展示。
2.用户需求分析
从与用户的沟通中我们了解到，用户期望构建一个综合性协同虚拟仿真平台，以完成产品设计维修维护性验证分析，该系统要适应用户已有的产品设计系统，依托数字样机，运用虚拟现实技术，进行协同式方案论证、装配路径分析，及时反馈设计修改建议，解决验证过程的直观性和分析结果的可信性。用户对虚拟现实系统的需求由以下几个部分组成：
（1）多人远程异地协同式展示汇报功能
协同式虚拟现实仿真验证平台的主要建设目的之一是满足展示汇报，需要具备高度沉浸感，大视场角的立体汇报展示环境。由于传统的虚拟现实显示环境只能满足单一视点跟踪，与实际设计过程中的协同式操作有很大差距，本平台要求既可以满足大场景的评审汇报，也可以实现多人异地协同式设计评审汇报模式。
（2）可实现多人协同式虚拟装配、碰撞检测分析、柔性体仿真
在产品设计流程的各个阶段，可以实现不经过任何数据转换，直接将UG建模软件的三维模型实现多通道立体显示，至少实现两人或更多人以第一人称视角在同一场景下的协同，允许两人或更多人协同装配验证，可以实现碰撞检测，柔性体仿真等功能。
（3）CAE工程数据可视化及异构融合显示
在评审、汇报过程中，通过CAE可视化软件可以清楚的展示在设计过程通过分析软件计算出的结果，进而了解产品的关键技术。要求支持目前主流的CAE分析软件如ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等。支持CAE数据和CAD模型的异构融合显示。3.协同式虚拟现实仿真验证平台总体解决方案
针对以上用户需求，结合用户产品设计流程和现有先进技术手段，我们提供如下解决方案，方案示意如图：
图 1 协同式虚拟现实仿真验证平台解决方案
产品的设计流程大概分为可行性论证、总体方案设计、初步设计、技术设计和设计定型五个阶段，在每个阶段虚拟现实系统都可以发挥相应作用，做到为整个设
计流程服务，从而给用户带来可观的投资回报。在众多需求中，协同式虚拟现实仿真验证平台首先要解决的核心问题有协同式沉浸式用户体验、交互式体验、碰撞式虚拟装配、电子手册和CAE可视化。
根据图1所示，协同式虚拟现实仿真验证平台主要由显示系统、图形工作站集群、交互系统、矩阵切换系统、中控系统、音响系统、协同式虚拟仿真验证平台软件七大分系统组成。辅助设备包括UPS、交互机、光纤、数据线缆、VR外设等。3.1.协同式虚拟现实仿真验证平台解决方案
3.1.1.显示系统设计思路
综合考虑协同工作的需要、汇报展示的需要、场地选择便利性的需要，以及今后发展变化的需要，经过综合分析和评价，我们认为若采用过去技术发展水平条件下的某一款CAVE或其它类型系统的方式在这里是无法达到令人满意的效果的。
通过分析本项目已经了解到的需求，这里建议超高分辨率、大垂直和水平视场角的L型正投系统，同时结合Mini CAVE的显示模式，能实现完整的协同和汇报评审任务。
由于现场场地限制无法建设规模较大的评审汇报显示系统，如果简单采用正投平幕则过于单调而无新意。为了扩大视场角的同时进一步提高沉浸感，所以采用正投折幕，增加一部分下视场角度，如下所示。
3.1.1.1.显示系统设计形式
（1）L型正投显示系统光路初步设计
图2 L型正投前视图
图3 L型正投侧视图
图4 L型正投俯视图
图5 L型正投侧视图
图6 L型正投正视图
（2）紧凑式CAVE显示系统光路初步设计
图7 紧凑型CAVE显示系统
图8 紧凑型CAVE显示系统侧视图
图9 紧凑型CAVE显示系统俯视图
图10 紧凑型CAVE显示系统正视图
3.1.1.2.显示系统主要特点和参数
（1）L型正投显示系统的主要特点：
此系统由目前业界最先进的4K立体投影机 - Mirage 304K及L型正投硬幕等构成，能提供高度的沉浸感，可供多人同时观看使用。此系统能提供数字样机阶段产品1:1比例的展示、多方参与的人机交互过程显示、培训和训练过程观摩，以及参与多方协同工作。
全屏像素物理分辨率为4096（横向）x2160（纵向），最大光通量输出为30,000流明（29,000ANSI流明），用户可根据实际需要灵活设定输出亮度，采用光源冗余设计。由于采用单台投影机显示方式，不需要从前不得不采用的多机融合，因而不存在多通道融合系统带来的系统参数差异调整问题（亮度变化、颜色变化、拼接区错
位，等等。）以及需要频繁维护的麻烦。
值得一提的是，与背投方式比较，此显示方式不需要大深度安装空间，安装期间材料搬运过程对建筑通道也无特殊要求，因而场地适应性相当好。
图像参数
图像宽度6800mm，高度2894mm，两面屏幕之间夹角105度，过渡区域旋转半径400mm，图像起始高度100mm。详见设计图。
此设计充分考虑到此系统实现多种功能的特点。既能很好地为汇报展示提供大场景、大视场角、高度沉浸感显示，也能为设计人员提供协同的工作环境。
亮度输出超稳定光源
Mirage 304K出现之前所有高亮度投影机都存在亮度衰减太快的问题，即几乎所有亮度30,000流明级别的氙灯光源衰减到最大值50%的时间只有约500小时，每运行约80小时亮度输出下降超过标称最大值的10%，且通常运行250小时后会伴随着明显的灯闪烁（见下面是某厂家手册公布的实测曲线图）。目前所有的20,000流明级别的氙灯光源其亮度衰减到最大值50%的运行时间也不超过1000小时。
图11 不同光源的衰减幅度
Mirage 304K采用目前最先进的超稳定高效光源技术，其光源亮度衰减到最大值70%的运行时间不低于1,500小时。
灵活的亮度输出设置
Mirage 304K亮度输出可以设置成下面几种模式：
a.灯全开启模式：最大光通量输出30,000中心流明（29,000ANSI流明）；
b.部分灯开启模式，即根据需要任意设置运行的灯数量。
例如，一只灯运行模式最大亮度输出5,000流明，2只灯模式下10,000流明，3只灯模式下15,000流明，等等，直到6只灯的30,000流明。
所有模式下均可将亮度输出设置成恒定亮度显示方式，如最大值的80%，系统能长期保持此亮度显示。
光源冗余设计
Mirage 304K内部所有灯采用并联设计方式，任何灯若出现故障不会对其它灯产
生影响。多通道系统工作时每台投影机会将自动将当前实际光通量输出值传递给同系统中的其它投影机以实现多通道系统亮度输出统一控制。
超低噪音
由于采用目前最先进的光源技术及降噪工艺，Mirage304K的运行噪音大幅降低，正常工作时噪音不超过42dB。相当于一台PC工作站。
低散热
由于采用冷光源技术，Mirage304K不需要专门配置笨重的排热管道以及相关的室外抽风设备，降低安装和运用的复杂性，减少对建筑和环境的长期影响。
紧凑外观设计
Mirage304K采用全新紧凑的设计，机身外观规格为959 长x597宽 x305 mm高，适合于所有显示方式，尤其是正投吊装方式。
低运营维护成本
Mirage 304K由于采用长寿命低成本光源，其每小时运营成本不及同亮度氙灯投影机的1/3。
内置高精度象素位置控制调节
Mirage 304K继承了长期以来专业级虚拟现实类投影机的特点：提供先进的投影机内置硬件方式实现像素位置几何实时校正及电子边缘融合，避免了外置设备带来的信号转换损失、增加的延迟、高故障率以及长期维护的麻烦等。
全屏亮度均匀性和一致性控制调节
Mirage 304K投影机内置的Twist Pro（选项）提供了对任意显示区域甚至像素点亮度进行调节控制的能力。通过启用此功能，可以实现通道内100%亮度均匀性显示，以及通道间亮度一致性控制调节。这对于大规格屏幕尤其是背投显示情况下消除太阳效应非常关键。
光学引擎全密封及液冷技术
Mirage304K投影机采用光学引擎全封装技术，其优点：
a. 光学引擎全密封避免了长期使用过程中无法过滤掉的灰尘及空气中的水气
等进入引擎而导致的图像质量逐渐下降以及“死点”现象。
b. 液冷技术让DLP投影机内部能在较低温度环境下工作，其结果是图像色彩和
色温更加稳定，这是目前任何风冷技术都无法实现的。
c. 液冷技术减少了风扇数量，降低了转速，在不降低图像质量的前提下实现投影机噪音显著降低。液冷条件下的DLP芯片寿命显著增加。
亮度输出一致自动控制技术（LiteLOC?）
所有类型的投影机亮度输出均会出现随着光源使用时间增加带来亮度输出下降，亮度输出下降曲线表现为非规则的特点，因此专业类显示系统需要具有亮度输出一致性自动调节能力。
LiteLOC技术既包括多通道系统应用条件下时通道间亮度输出自动一致性控制，也包括单通道条件下随时间变化亮度输出一致性表现控制。
通过利用投影机内部光路上的亮度传感器和光通量输出控制装置动态测量并控制亮度输出，实现亮度输出的恒定。主要特点：
a.整体亮度一致性不受多种因素（光学部件非均匀损耗、电压变化等）影响；
b.新旧光源可以混合使用，系统中的灯不必同时更换。
通过对多通道间投影机亮度输出参数进行统一的闭环探测和控制，动态实现系统中多个投影机亮度输出实时自动一致的方法，系统能自动调节所有灯的亮度以适应所有灯中最低的值。
通道间自动白平衡处理技术，目的是确保无论显示暗场景还是亮场景图像通道间能自动保持亮度一致性，尤其在新旧灯混合使用的情况下。
保证图象均匀度和对比度一致性光门技术－能确保不同亮度场合下所有通道输出的白电和黑电平指标一致；尤其在新旧灯混合使用的情况下，系统各通道间后仍能保持统一的黑白电平指标。
色彩空间一致自动控制（CCA?技术）
所有投影机天然的颜色空间表现均有一定程度的差异，因此专业类显示系统需要具有颜色输出一致性自动调节能力。通常采用的方法包括：
目前业界唯一的专业级120Hz立体信号输入和处理能力
基于目前业界最先进的TruLife像素处理技术，Mirage 304K内部像素处理带宽能达到s，因而能接收、处理和输出120Hz主动立体图像，彻底改变了4K投影机只能接收60Hz图像的历史。120Hz主动立体输入和处理能有效避免因低刷新率带来的
快速移动应用显示跳跃以及丢帧等问题。对于低刷新率立体（48 - 60Hz），投影机内部会自动倍频输出显示。
Mirage 304K既能适应目前高端专业应用，也考虑到了未来几年更高性能计算机显卡处理能力，因为计算机显卡的升级换代周期远比显示系统短。
Mirage 304K还可以接受左右两路被动立体信号输入，内部合成输出主动立体的方式。
极好的现场适应性
限于过去技术发展水平限制，早期的4K主动立体投影机均为电影放映机改装而成。由于过去高亮度显示只能采用氙灯光源，导致巨大的噪音、外观笨重以及必须采取机身几乎水平摆放的安装方式，给实际应用带来很多限制（例如不适合于正投吊装应用）和麻烦。
Mirage 304K的出现彻底解决了这些问题。
倾斜安装时图像显示调整能力– Scheimpflug功能
Mirage 304K镜头配置有Scheimpflug（Boresight）调节能力，机身倾斜一定范围角度内通过采用此条件能正确显示图像信息。实际工程中会给投影机安装位置带来更大的灵活性。与采用像素位置几何校正方法不同，Scheimpflug调节不会带来像素及亮度的损失。
专业级系统调试工具Twist
过去多通道显示系统安装调试及维护需要采用基于遥控器逐通道工作的方式。这既费时又费力，效率低下。目前Christie系统调试只需在个人电脑上运行Twist 软件即能方便快捷地操作。下面是Twist不同版本的特性。
特性Twist（标配）Twist Premium Twist Pro
支持的投影机数
量
618无限制
控制点
最多81个网格控制
点最多87个网格控制
点，含6个任意调节控
制点。
最多1500个网格
控制点（任意调节
控制点或网格点）
亮度均匀性调节无有有
Auto blending
无有有(Wallpaper)
Auto blending
无无有
(Field of View)
任意调节控制点无最多6个无限制屏幕及机械结构
屏幕及机械结构是系统的重要组成部分，与系统可靠性和质量密切相关。
我们这里提供的是定制的系统整体解决方案，包括光路设计、机械设计、定制加工、现场安装服务和长期维护。
系统设计时会综合考虑现场条件、观众数量、工作方式，提供最佳的视场区域、系统亮度和色彩均匀性。我们会提供专业的光路设计提供机械设计，得到用户确认后才能定制生产。
（2）紧凑型CAVE显示系统的主要特点：
4面紧凑型CAVE系统。主要包括4台低噪音、长寿命的激光投影机、背投硬屏幕和机械结构。
了解虚拟现实工作原理的人都清楚，无论CAVE系统规格多大，实际上同一套显示系统中只能有一个显示正确的观看眼点。这决定了多人在一套CAVE中根本无法实现协同工作，即根本无法实现多人（多眼点）显示和操作。
通过配置多套紧凑型CAVE系统，通过与合适应用软件的配合，系统便能容易地实现虚拟漫游、展示、人机交互，当然也能实现多人协同工作。
此紧凑CAVE系统每通道（面）物理分辨率为1600x1200，最大光通量输出为1700流明，能根据实际需要设置成明亮（1700流明）、常规（1350流明）和经济（900流明）模式。光源寿命达60,000小时。
与传统的CAVE比较，这里提供的紧凑型CAVE能让人员舒适地坐下来长时间工作，符合正常的工作习惯；与过去占地空间巨大的CAVE不同，紧凑型CAVE不需要专门的房间，正常办公室环境就能满足空间要求；系统能根据需要方便地进行位置移动；安装期间材料搬运过程对建筑通道也无特殊要求。所以场地适应性极好。
图像参数
请参考设计图。
更强的使用真实感
所有的4面CAVE类系统地幕图像均需采用正投方式，即投影机光线从顶部方向投射过来，这不可避免地会产生阴影，在一定程度上会影响真实感。
紧凑型CAVE系统全部为背投方式，人在工作时既体会不到阴影，也听不到机器噪音。
亮度输出超平稳的光源
基于低功率二极管的激光技术，这里的激光投影机亮度和色彩输出相当平稳，实际亮度输出是基于LED光源投影机光源亮度的2倍以上，且更省电。
可调节的亮度输出
有三种亮度输出模式：
明亮模式：1700流明，功率250W；
常规模式：1350流明，功率200W；
经济模式：900流明，功率155W。
提供系统冗余和更高的可靠性
这里的ALPD激光灯源模块为16点激光颗粒组成，激光颗粒二极管非常稳定可靠。即便有个别颗粒点损坏设备仍可正常使用，不会影响系统正常运行。ALPD投影机提供2个或以上电源。
亮度和色彩一致性控制
通过调节控制基准电流保证机器出厂时通道间亮度偏差小于50流明，确保系统初始状态通道间亮度和颜色均匀；
RGBY电流分段可调保证白场坐标一致。
低噪音
采用业界风评最佳Sanyo Denki静音风扇，系统机器运作噪音低于25dB。适用于非常安静的工作环境。
低功耗
最大功耗为200W，远小与其它光源光机功耗。
亮度可扩充
由于激光具有单向性好低扩散角的特性，因此投影机内部可以提供双灯源架构，对于亮度的倍增扩充保留了弹性
开机无需等待
基于ALPD的投影机开机即可应用，无需预热。
屏幕及机械结构
屏幕及机械结构是系统的重要组成部分，与系统可靠性和质量密切相关。
我们这里提供的是定制的系统整体解决方案，包括光路设计、机械设计、定制加工、现场安装服务和长期维护。
系统设计时会综合考虑现场条件、观众数量、工作方式，提供最佳的视场区域、系统亮度和色彩均匀性。我们会提供专业的光路设计提供机械设计，得到用户确认后才能定制生产。
投影机主要技术指标如下：
分辨率：1600x1200
光源寿命：60,000小时。
投影机亮度：明亮模式1700流明；典型模式1350流明；节能模式900流明。
功率：明亮模式250W；典型模式200W；节能模式155W。
引擎技术：引擎密封，防尘设计。
显示技术：背投DLP
亮度均匀性：>85% ANSI 9；
重量：投影模块重量18kg；
输入：DVI
电源要求：100 - 240 VAC, 50 - 60Hz
运行条件：运行湿度：最大90%，无冷凝。
运行温度：0°C-35°C
工作相对湿度：20%-80%（无冷凝）
噪音：<32 dB(A)
3.2.图形工作站集群
图形工作站主要负责图形图像的输出，通过信号传输系统到显示系统。图形工作站的运算能力决定了实时渲染的速率，也就是显示效果的流畅程度，所以我方建议图形工作站采用较为高端的图卡。
建议配置如下：
型号：HP Z840
CPU：2颗E5-2667v3；
内存：64GBDDR4-2133；
显卡：每节点配备1块NVIDIA Quadro K6000；
硬盘：1块 1000GB SATA 7200和512GB SATA SSD硬盘；
光驱： Slim SuperMulti DVDRW 2st ODD；
网卡：千兆以太网卡；
同步卡：Nvidia Quadro Sync Card；
显示器：24寸液晶显示器；
操作系统：Windows 7 Professional 64bit OS（中文版）；
3.3.交互系统
基于用户对虚拟装配、装配路径优化分析的需求应用考虑，为实现协同设计评审中的交互功能，我们需要在紧凑型CAVE系统中加入位置跟踪系统。交互功能可以说是一个虚拟现实系统的灵魂和亮点，交互区设计的好坏将会关系到整个虚拟现实系统的应用效果。针对该项目的应用模式，我们采用在CAVE系统中采用捕捉范围较小的交互设备，同时另外建设交互区用于人机功效分析。当用户应用模式为大规模汇报展示时，可以采用第一人称视角在CAVE内操作，第三人称视角在巨幕观看，当用于做人机功效验证时，可以在交互区通过穿戴显示器实现多人协同的人机功效分析。
图12 ART交互系统在虚拟现实环境中的应用模式
一套位置跟踪系统主要组成部分包括：
●跟踪摄像头
●手持交互式手柄flystick
●多个跟踪目标
（1）SmartTrack跟踪摄像头
SmartTrack是一个完整整合的独立光学追踪系统。它涉及用于小范围（大约2m3）的空间。一个封闭的盒子里集成了两台摄像头和一个控制器，一经校准即可使用。“追踪”是指确定空间中运动物体或物件位置的测量过程。这些被追踪的物体或物件需要装备单独的标记点或预制刚体标记点（=刚体物体或目标）。
（2）Flystick2
●虚拟现实专用的交互设备无线发射器
●6 个按钮类似游戏操纵杆
●使用保护过的被动反光式球体
（3）头部视点跟踪套件Headtracking
●可跟踪头部眼点位置
●无线简便，可方便置于立体眼镜或者头盔
●适用于各类虚拟现实系统
●6自由度输出
●支持多套虚拟现实软件
3.4.矩阵切换系统
本系统中我们配置的是一台Extron SMX200 多重矩阵，里面插有1 块SMX88 V 输入输出板卡，能实现8 路视频信号输入输出切换；1 块SMX 88 A 输入输出板卡，能实现8 路音频信号输入输出切换；1 块SMX 88 SYNC 输入输出板卡，能实现8 路立体同步信号输入输出切换。
多重矩阵的主要作用是保证同步型号的输入输出。
3.5.中控系统
中央控制系统主要是完成对投影机及矩阵切换器工作模式的切换控制，并且可以控制虚拟仿真系统投影机、灯光、音响系统等其它周边设备的开关。鉴于稳定性
及服务质量，这里我们推荐使用快捷CR-PGMII中控系统。
图13 中控系统的控制连接示意图
中控系统主要包含以下设备：
高性能网络化可编程控制主机CR-PGMⅢ
手持无线可编程触摸屏CR-Wireless
电源控制器CR-POWER8III
音量控制器CR-VOLII
可编程8路多串口器CR-UART8 III
RF无线接收器CRRFA-Ⅱ
3.6.音响系统
音响系统主要用于为三维数字样机装配仿真系统提供演示所用音效，同时也可能会兼顾到视频的演示、普通会议或者演讲报告等使用，也可为集多功能于一身，因此要求系统要稳定、使用便捷、音响效果优良。
针对本项目的特点，我方提供一下配置：
FedYco BN6000功率放大器；
全频主扩声扬声器全频音箱 RM-8；
NE8800数字音频矩阵；
4支PG58有线麦克风、2套PGX/24/PG58无线麦克风。
3.7.协同式虚拟仿真验证平台软件:MakeReal3D VSP
3.7.1.协同式虚拟仿真验证平台软件应用模式
根据用户提出的协同式虚拟仿真验证平台需求描述的6点重要要求，该软件结合上述各个硬件子系统为用户提供以下6种不同的应用场景描述，解决用户关于本平台的应用的需求。
第一：协同式展示汇报模式：
MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件是一款理想的快速立体可视化解
决方案，适用于任何显示设备，包括基于投影机的显示系统、穿戴式显示器、LED屏等等。该产品不受分辨率、尺寸、形状或性能的影响，可在任何情况下正常显示3D 模型。
MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件可以式L型正投显示系统和紧凑型CAVE显示系统实现协同显示模式，展示汇报时，由多名操作人员以各自的第一人称视点在紧凑型CAVE中进行汇报操作，观众可以在L型正投显示系统前观摩评审，正投幕显示内容可以同CAVE显示系统中的第一人称视点保持一致，也可以显示第三方视角，以便于观众观察和理解操作人员的汇报思路。
该应用模式的创新之处在于能够将多人协同式操作实现联合显示，突破了传统汇报展示模式只能展示单一视点模式，更加贴近实际产品设计、装配、维修过程中多人合作的工作模式。
当实现远程异地协同评审模式时，参与操作的人员在CAVE中与异地人员进行协同评审，观众则可以通过大屏幕实时观看现场或异地人员的第一人称视角，同时也可以第三人称角度观看本地和异地人员的操作活动。以达到协同设计的目的。
第二：可实现多人协同模式的虚拟装配和碰撞检测分析
多台紧凑式CAVE显示系统和MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件的联合设计正是为了满足多人协同模式下的虚拟装配和碰撞检测分析。
传统的虚拟仿真验证系统因为设计原理所限制，产品的装配关系只能由一个人进行验证，大量重复性的工作导致的惯性思维会导致不可避免的出现装配关系上的设计误差。我方提供的MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台可以满足两个人甚至更多人在同一场景下互相配合完成装配关系的验证和评审，例如多人配合进行零部件装配等。这种应用模式和我们实际上操作实物样机的习惯是完全一致的。
MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件内置了高精度的工业物理引擎，可以实现零部件之间的碰撞分析，可以显示碰撞里的大小和方向，高精度模拟装配关系中零部件之间的碰撞关系。
MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件可以实现柔性体仿真，如线缆、管路等柔性体的布线、柔性体与柔性体之间以及柔性体与刚体之间的碰撞检测、线轴模拟等。
第三：实现不同三维设计软件的异构融合显示
产品设计流程中CAD建模只是其中一个环节，在实物样机生产之前还要结合CAD 模型进行各种仿真计算，如流体力学仿真、振动噪声仿真、热辐射仿真等各种CAE
分析，单纯的CAE分析结果比较抽象，不便于理解分析结果意味着什么样的设计问题，MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件可以支持各种三维设计软件的异构融合显示，不仅可以支持不同款CAD建模软件的模型在同一界面下的装配，也可以将各种CAE分析软件如ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等和CAE模型叠加显示在同一个坐标系，将CAE分析可视化并对应在CAD结构上，极大的方便了现场评审人员对于各种产品设计问题的判断和理解。
图14 协同式虚拟仿真验证平台软件支持异构融合显示
3.7.2.MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件的特点
第一：MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件是国内完全自主开发的软件平台，可以提供比进口软件更完善、更便捷的服务，能够满足用户提出的各种增值开发服务和内容制作的要求，反馈更及时，服务更有效。软件开发团队和大量的技术人员可以提供包括应急保障在内的贴切服务，减轻用户在软件使用过程总的技术负担。
第二：MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件具有完善的功能。
1.MakeReal3D VSP协同式虚拟仿真验证平台软件支持多种三维设计软件直接实现多通道立体显示，无需经过数据转换和输入输出，用户可以随时将处于任意设计阶段的模型展示在多通道立体显示环境内。目前支持超过50种主流的三维设计软件。
图14 协同式虚拟仿真验证平台软件支持多通道立体显示
2.MakeReal3D VSP在线导入过程可以实现数据的深度轻量化，同时可以实现局域网在线导入。支持异地协同。
3.MakeReal3D VSP支持目前主流的交互设备，包括德国ART，美国PS，加拿大OPTITRACK以及国内的诺亦腾等多种交互设备。
4.MakeReal3D VSP支持不限分辨率的多通道立体显示系统，支持主动、被动、光谱、全息等各种立体模式。
5.MakeReal3D VSP支持超大模型实时渲染，可以提高三维模型在沉浸式环境下的显示速率，使超大模型实时装配验证成为可能。
6.MakeReal3D VSP具有数字样机评审功能，在沉浸式显示环境下，通过交互设备实现对数字样机的剖切、测量、标注、漫游等多种评审功能，支持虚拟拆装、干涉检查。
7.支持不同三维设计软件的融合显示。
8.支持多个人同时以第一人称视点在同一场景下进行协同操作，可以实现多人协同配合的拆装验证过程模拟。
9.MakeReal3D VSP具有高精度的工业物理引擎，可实现实时物理碰撞检测，实时计算碰撞力并显示，同时可以支持力反馈设备，物理碰撞检测功能使虚拟装配过程更加逼真，支持任意拾取零部件，交互式拆装过程记录并回放，设置有一键复原功能。
10.具有行为约束功能，可以设置铰接副、圆柱副、滑动副、固定副、球副、自定义约束。（选项）
11.基于人机工效的可达性、可视性和可操作性验证评估技术（选项）。
12.具有可维修性评价体系，包括虚拟维修流程、维修规划、维修数据设计、平台维修仿真、维修结果分析与应用验证等过程，以及人体库、工具库、作业时间库、动作库等专业的底层数据库开发。（选项）
4.布局设计
因为用户场地尚未准备完毕，需有确切的场地尺寸后方可给出合理的现场布局设计。
5.项目实施计划
5.1.项目实施内容
5.2.项目整体实施周期
5.3.工期保证措施
5.4.项目管理与风险控制
6.工程进度
6.1.设备交付阶段及设备到货点验计划表
6.2.工程师人员调配安排计划表
7.装修建议及要求
7.1.环境条件要求
7.2.地面要求
7.3.照明要求
7.4.天花板及吊顶装修建议
7.5.布线基本原则
7.6.设备发热量和制冷要求
7.7.虚拟现实中心现场装修建议
7.8.现场出入要求
8.质量保证与售后服务
8.1.质量保证与保修
8.2.售后技术服务
8.3.技术培训
9.系统配置清单
合肥工业大学 计算机与信息学院 实验报告 课程：虚拟现实与仿真技术 专业班级：计算机科学与技术11-2班 学号： 姓名：谢云飞 实验一 一.实验名称
从3Dmax8中导出mesh并添加mesh到场景。 二.实验过程或实验程序（增加的代码及代码注解） 启动3Dmax 1.在安装有3Dmax8的计算机上，可以使用两种不同的方法来启动3Dmax8: （1）在桌面上双击“3Dmax8”图标 （2）点击“开始”菜单，在“程序”中的选择“3Dmax8” 2.观察3Dmax8主窗口的布局。3Dmax8主要由若干元素组成：菜单栏、工具栏、以及停靠在右边的命令面板和底部的各种工具窗口 使用3Dmax8建模并导出mesh 导出mesh的步骤如下： 1.启动3Dmax8 2.在停靠在右边的命令面板中，点击几何体按钮 3.选择标准几何体 4.在对象类型中选择对象（如：长方体），在“前”视口中，通过单击鼠标左键，创建出模型 5.在工具栏中单击“材质编辑器”按钮，通过上步操作，可开启“材质编辑器”对话框 6.在“材质编辑器”对话框中，点击漫反射旁方形按钮，进入到“材质/贴图浏览器” 7.在“材质/贴图浏览器”中选择位图，鼠标左键双击位图 8.弹出选择位图图像文件对话框，从本地电脑中选择一张图片 9.选择好图片，在材质编辑器对话框中，点击将材质指令给选定对象 10.点击菜单栏上的oFusion按钮，在弹出的菜单栏中选择Export Scene 11．选择文件夹并输入文件名qiu，点击保存，在弹出的对话框中勾选Copy Textures，点击Export按钮，此时mesh文件已成功导出 导出的mesh文件放入到指定位置 1.找到mesh文件，把mesh文件放到当前电脑的OgreSDK的models中,以我的电脑为例，OgerSDK放在C盘中 2.打开C盘，找到OgreSDK，打开OgreSDK，找到media，打开media文件夹，找到models，打开models文件夹，将mesh文件复制到此文件夹中 3.将导出mesh文件附带的材质文件放到OgreSDK的scripts （C:\OgreSDK\media\materials\scripts）中 4.将导出mesn文件时同时导出的图片放到OgreSDK的textures （C:\OgreSDK\media\materials\textures）中
虚拟现实草案 一、项目总体分析 根据我们和贵方的沟通、以及对本项目的了解，了解到的需求如下：互动的、灵活的、能使用固定的标准模型组合成各种形状和功能的家具的软件，客户在购买前通过软件组合成自己想要的家具，并计算出组合的标准模件，算出总造价，为用户提供方便。 二、创作总体思路 根据上面的分析，我们的整体思路是要简单、灵活，互动趣味性。重点功能要突出，我们将采用虚拟现实技术为主，将组合家具的过程进行游戏化，互动化，使操作者能够身临其境的去感受一切，这样就增加了该目标产品的趣味性。 三、虚拟现实技术简介 虚拟现实技术（Virtual Reality）,又称灵境技术。虚拟现实技术这一名词是由美国VPL 公司创建人拉尼尔（Jargon Lanier）在20世纪80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。 作为一项尖端科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统，它最早源于美国军方的作战模拟系统，90年代初逐渐为各界所关注，并且在商业领域得到了进一步的发展。 九十年代初逐渐为各界所关注，在商业领域得到了进一步的发展。 近几年，信息产业的急速发展使一般民用计算机的性能突飞猛进、价格不断下降，VR 技术在各行业的广泛应用成为可能。这种技术的特点在于，计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉,这就是虚拟现实技
术的浸没感（Immersion）或临场参与感。虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的，它不是一个静态的世界，而是一个开放、互动的环境，虚拟现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者影响，这是VR的第二个特征,即交互性（Interaction）。 用户可以使用一个鼠标、游戏杆或其它跟踪器，随意拖动标准模型组合成家具，并通过各种角度来看组合而成的家具模型。 另外，虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想，比如当在盖一座现代化的大厦之前，你首先要做的事是对这座大厦的结构、外形做细致的构思，为了使之定量化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂，虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统沙盘的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。 这是V R所具有的第三类特征，即想象性（Imagination）。 正是由于虚拟现实技术的上述特性，它在许多不同领域的应用，可以大大提高项目规划设计的质量，降低成本与风险，加快项目实施进度，加强各相关部门对于项目的认知、了解和管理，从而为用户带来巨大的经济效益。例如波音公司完全使用虚拟现实技术设计波音77 7新型客机获得成功；加拿大政府使用虚拟现实技术进行多伦多市(Toronto) 的城市规划与管理，并把它作为申办2008年奥运会的重要宣传资料。 在某种程度上，虚拟现实系统其实就是通过计算机系统仿真的数字化沙盘但比传统沙盘和模型功能更多、性能更强、应用更广，是建筑设计和规划表现工具从传统工艺向数字技术发展的又一次革命！ 四、系统特色
技术创新 《微计算机信息》2012年第28卷第10期 120元/年邮局订阅号：82-946 《现场总线技术应用200例》 博士论坛 基于虚拟现实技术的虚拟农场的研究和实现 Research and Implementation of Virtual Farm Based on Virtual Technology (南京农业大学工学院) 李东阳 LI Dong-yang 摘要:本系统基于虚拟现实在农业方面的应用,在VC++6.0的软件平台、在Win32框架下,使用C 语言和行业领域中最为广 泛接纳的2D/3D 图形API---OpenGL,创建一个以真实农场为模板的虚拟农场,通过DirectInput 接口实现逻辑方向盘与计算机的交互性,并通过Socket 编程使系统具有网络传输信息的功能,从而实现相应的远程控制,和现实的农场进行交互。实验系统成功创建了一个三维果园、仓房场景、漫游小车及附属设施,可以根据应用的侧重不同进行改善,从而实现虚拟现实技术在农业方面的相应应用。 关键字:虚拟现实;OpenGL;虚拟农场;交互性;网络通信中图分类号:TP311文献标识码:A Abstract:A system that a virtual farm based on virtual reality technology is created using C language and OpenGL-most widely ac -cepted 2D/3D API,in VC++6.0platform and Win32framework ,is introduced in this paper.This system realizes the interaction be -tween computer and logic steering wheel through the DirectInput interfaces,and it has the function of the transmission of information online to communicate with the reality farm so as to achieve remote control,with the method of Socket programming.This trail sys -tem consists of a 3D orchard,warehouse,a small card wandering in the farm and so on,and it can be improved according to differ -ent application to realize all kind of application in agriculture based on virtual reality technology.Key Words:Virtual reality;OpenGL;Virtual farm;Interactivity;Network communication 文章编号:1008-0570(2012)10-0010-02 1引文 虚拟现实(VR)技术最早在20世纪中期由美国VPL 探索公司和它的创始人Jamn IJaIlier 提出这一概念,后来美国宇航局(NASA)的艾姆斯空间中心利用流行的液晶显示电视和其它设备,开始研制低成本的虚拟现实系统,推动了该技术硬件的进步。虚拟现实,又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。虚拟现实具有多感知性、浸没感(Immersion)、交互性(Interactivity)、构想性(Imagination)。在医学、娱乐、教育、科研、军事、航天、城市规划、工业仿真等很多方面都有广泛而重要的应用。但在农业方面却是空白,因此本文就虚拟现实在农业方面的应用进行了研究和探讨。图1、图2、和图3展示了虚拟现实的应用例子及本文所研究的虚拟农场场景图。 图1模拟天宫一号图2城市规划图图3虚拟农场本文研究了基于虚拟现实技术思想的三维虚拟农场的系统的创建,借助于OpenGL 和C/C++语言在VC++6.0的开发环 境下、在Win32程序框架下实现系统的搭建。系统可分为三个部分:三维场景、人机交互、数据通信。系统的三维场景通过创建天空盒、地面、纹理贴图和导入3D Max 创建的3D 模型;人机交互主要是通过Direct SDK 里提供的DirectInput 实现;数据通信则是通过套接字网络编程接口创建C/S 模式的通信连接,实现数据的传输。 研究结果表明通过创建农场的三维场景确实能够给农业装备的研发和测试提供一个非常真实的平台,解决农业装备研发和测试所需的环境的季节性弊端。 2虚拟现实 OpenGL 遵循C 语言的调用约定,可以与Visual C++紧密接口。有七大功能:建模、变换、颜色模式设置、光照和材质设置、:纹理映射、位图显示和图象增强、双缓存动画。OpenGL 还能实现深度暗示、运动模糊等特殊效果。本文将利用这些功能来搭建虚拟农场场景并且实现控制。 OpenGL 被设计成独立于硬件、 以流水线的方式工作,其工作流程和绘图的流程如图4和图5所示。 图4OpenGL 工作流程 图5OpenGL 绘图流程 因此首先当系统收到WM_CREATE 消息后,要首先对OpenGL 进行设置 李东阳:学生 10--
虚拟现实实验报告 篇一：虚拟现实技术实验报告 虚拟现实技术实验报告 实验一：Sketch Up软件认识与使用 一、实验目的与要求： 1. 目的 通过本次实验，使学生掌握Sketch Up软件的基本架构，理解利用Sketch Up进行场景制作的基本步骤，能够熟练运用Sketch Up软件的主要功能及相关工具。 2. 要求 每位学生进行Sketch Up软件的安装和配置，操作练习Sketch Up的主要功能及相关工具，理解体会各种操作的执行结果，并独立总结撰写完成实验报告。 二、Sketch Up的主要功能： 边缘和平面：这是绘图最基本的元素 每个 Sketch Up 模型皆由两种元素组成：边缘和平面。边缘是直线，而平面是由几条边缘构成一个平面循环时所形成的平面形状。例如，矩形平面是由四条边缘以直角角度互相连接在一起所构成的。自己可在短时间内学会使用Sketch Up 的简单工具，从而绘制边缘和平面来建立模型。一切就是这么简单容易！ 推/拉：从 2D 迅速转为 3D
使用 Sketch Up 专利设计的 [推/拉] 工具，可以将任何平面延伸成立体形状。单击鼠标就可开始延伸，移动鼠标，然后再单击即可停止延伸。自己可以将一个矩形推/拉成一个盒子。或绘制一个楼梯的轮廓并将其推/拉成立体的 3D 形状。想绘制一个窗户吗？只需在墙上推/拉出一个孔即可。Sketch Up 易于使用而广受欢迎，原因就在于其推/拉的功能。 精确测量：以精确度来进行作业处理 Sketch Up 特别适合在 3D 环境中进行迅速的绘图处理，但是它的功能不仅仅只是一只神奇的电子画笔而已。因为当自己在计算机上进行绘图处理时，自己在 Sketch Up 中所建立的一切对象都具有精确的尺寸。当自己准备好要建立模型时，自己可以随意根据自己想要的精确度来进行模型的建立。如果自己愿意，自己可以将模型的比例视图打印出来。如果自己有 Sketch Up Pro，自己甚至还可将自己的几何图形导出到 AutoCAD 和 3ds MAX 等其他程序内。 路径跟随：建立复杂的延伸和板条形状 使用 Sketch Up 创新万能的 [路径跟随] 工具，可以将平面沿预先定义的路径进行延伸以建立 3D 形状。沿 L 形线路延伸一个圆形即可建立一个弯管的模型。绘制瓶子的一半轮廓，然后使用 [路径跟随] 工具沿一个圆形来扫动，就能建立一个瓶子。自己甚至还可以使用 [路径跟随] 工具
基于虚拟现实技术的景物仿真 毕业 基于虚拟现实技术的景物仿真摘要：虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），是1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1体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。本设计是1个基于VRML（虚拟现实建模语言）的虚拟校园系统，它要求实现虚拟现实中基本的场景建立和在场景中漫游，本程序建立场景所需的建筑物均在3DS MAX 中建立，然后以VRML97的格式导出并保存为.wrl文件，这样在VrmlPad编辑器中可以打开这些文件了。然后在VRML编辑环境下，通过添加材质、纹理、传感器、声音、动画等来完善该虚拟校园系统，并通过内联(Inline)、锚点(Anchor)造型节点来实现室外与室内的链接和切换。最后在VRML浏览器中通过键盘和鼠标的移动来漫游观看该虚拟系统。为了使场景漫游更真实，还须在场景图中设置碰撞节点，从而防止观察者从场景中的物体（如教学楼）中穿过或进入不可见的视角观察。关键字：虚拟现实；VRML；漫游；场景；碰撞检测。 Scenery Simulation base on Virtual Reality Technology Abstract: Virtual Reality(VR), It is a immersing type base on the communication that could be calculate. Concretely to say, adopt taking technology of the computer as the core modern Hi-Tech turn into lifelike look ,listen,sense of touch integrated specific fictitious environment of range, users carry on the reciprocation , influence each other with the target in the fictitious environment by way of nature through the essential equipment, thus produced and came personally the feeling and experience of the true environment equally. It is a system of virtual reality school based on VRML technology，and it demands realizing that the basic scene is set up and one can roam in the scene of virtual reality, This procedure sets up buildings of the scene in 3DS MAX then exports and saves them in the format of .wrl files. Under the environment of VrmlPad, we can open these files and perfect the scenes by adding material，texture，sensors，sounds and interpolators.By the node of inline，anchor,we can realize linking or transfering between different scenes.In the end,we can roam the virtual reality system through the movement of the keyboard and mouse in the VRML explorer.In order to approach Reality,a node of collision must be set up to prevent observer from wear or enter impossible visual angle which can’t be observed from object of scene. Keywords: Virtual Reality;VRML;roaming;scene;Collision detecting. 目录前言 1 1 虚拟现实介绍 2 1.1 虚拟现实的定义 2 1.2 虚拟现实系统的发展历史 2 1.3 虚拟现实系统的应用 3 1.4虚拟现实系统的发展方向 4 2 系统开发环境介绍 5 2.1 VRML概
外文翻译 设计题目：基于虚拟现实的虚拟实验室的 研究 原文1：VRML 译文1：虚拟现实 原文2：VR-LAB 译文2：虚拟现实实验室
原文1： VRML Durch die immer bessere Hardware ist es heute nicht mehr n?tig,für anspruchsvolle 3D-Grafiken spezielle Grafik-Workstations zu verwenden.Auf modernen PCs kann jeder durch dreidimensionale Welten fliegen.Um solche Welten zu definieren und sie über das Internet zu verbinden,wurde die Sprache VRML entwickelt. In diesem Beitrag geben wir einen überblick über die grundlegenden Konzepte der Version 2.0 von VRML. ●Geschichte von VRML Im Frühling 1994 diskutierte auf der ersten -Konferenz in Genf eine Arbeitsgruppe über Virtual Reality-Schnittstellen für das .Es stellte sich heraus, da?man eine standardisierte Sprache zur Beschreibung von 3D-Szenen mit Hyperlinks brauchte. Diese Sprache erhielt in Anlehnung an HTML zuerst den Namen Virtual Reality Markup Language.Sp?ter wurde sie in Virtual Reality Modeling Language umbenannt. Die VRML-Gemeinde spricht die Abkürzung gerne …W?rml“ aus. Basierend auf der Sprache Open Inventor von Silicon Graphics (SGI) wurde unter der Federführung von Mark Pesce die Version 1.0 von VRML entworfen. Im Laufe des Jahres 1995 entstanden eine Vielzahl von VRML Browsern (u. a.WebSpace von SGI) und Netscape bot schon sehr früh eine hervorragende Erweiterung, ein sogenanntes PlugIn, für seinen Navigator an.Die virtuellen Welten, die man mit VRML 1.0 spezifizieren kann,sind zu statisch.Zwar kann man sich mit einem guten VRML-Browser flott und komfortabel durch diese Welten bewegen,aber die Interaktion ist auf das Anklicken von Hyperlinks beschr?nkt. Im August ’96,anderthalb Jahre nach der Einführung von VRML 1.0,wurde auf der SIGGraph ’96 die Version VRML 2.0 vorgestellt.Sie basiert auf der Sprache Moving Worlds von Silicon Graphics. Sie erm?glicht Animationen und sich selbst?ndig bewegende Objekte.Dazu mu?te die Sprache um Konzepte wie Zeit und Events erweitert werden.Au?erdem ist es m?glich, Programme sowohl in einer neuen Sprache namens VRMLScript oder in den Sprachen JavaScript oder Java einzubinden. ●Was ist VRML? Die Entwickler der Sprache VRML sprechen gerne von virtueller Realit?t und virtuellen Welten.Diese Begriffe scheinen mir aber zu hoch gegriffen für das, was heute technisch machbar ist: eine grafische Simulation dreidimensionaler R?ume und Objekte mit eingeschr?nkten
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，
《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述 摘要：教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了数字校园，阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用，可以大大提高校园展示效果，也能够体现校园个性方面的优势，对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助 关键词：虚拟现实；数字校园；基本概况 前言 教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域，在这个三维的校园里，空间次序的视觉理解和感知变得非常容易，使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1]，其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物，都栩栩如生的呈现在我们的眼前，三维虚拟校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站，直接通过网络浏览器察看，其丰富的、人性化的信息查询等功能，有效提高大学的美誉度，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性，可以优化领导管理，对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。 一、虚拟现实技术的发展状况的研究 虚拟现实（Virtual Reality）技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术，它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境，可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互，产生身临其境的感受，从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起，为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域，该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。 在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征：（1）多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。（2）存在感。指用户感动作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。（3）交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。（4）自主性。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。 虚拟现实技术自诞生以来，其应用一直受到科学界、工程界的重视，并不断取得进展，虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲，虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5]，其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此，虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。 二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析 目前，数字校园存在有2个定义，并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度，数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体；另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚
虚拟现实实训室建设方案(DOC 26页)
虚拟现实系统建设项目建议书 2015年7月
一、项目提出背景 （一)、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。 (二)、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。当危机发生时，如何能在第一时间协调各职能部门，迅速有效地进行处理，最大限度的减少危机带来的损失与影响，这将是新时期、新形势下领导干部面对的重要课题。 (三)、传统教学方式与手段落后，老师授课难有激情，已经无法满足当前干部培养的教学需求，呆板、无味的教条式教学模式，学生听课索然无味，使得当前的干部教学水平不进反退，教学效果差。这些因素迫使党的干部教育事业必须走出一条创新之路，形势迫在眉睫。 二、项目概述 情景模拟教学实训系统，是为了培养领导干部应对突发事件能力和和直面媒体的能力而建设的，极具实践性和可操作性，从模拟案例的构思、角色的分配、场景的设计到模拟演练，再现了现实工作的场景，对在实际中如何运用科学的决策和灵活的技巧快速有效地处置群体性突发事件起到很好的训练效果，达到理论教学与能力培训的有机统一，可激发学员的学习兴趣，充分调动学员的学习积极性，通过情景模拟演练，使学员的主体作用得到充分发挥，学员之间的互动交流比较深入。
2018年VR虚拟现实技术的教育解决方案可行性研究报告 基于VR虚拟现实技术的 教 育 解 决 方 案
目录 一、项目提出的目的及意义………………………………………… 二、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析……………… 三、主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）……………… 四、该项目的技术创新点…………………………………………… 五、现有工作基础和条件…………………………………………… 六、申请的基础条件（包括主要研究成果）……………………… 七、进度安排和实施方案（包括运行机制）……………………… 八、预期成果和考核目标…………………………………………… 九、推广及应用前景………………………………………………… 十、经费概算及来源…………………………………………………十一、结论……………………………………………………………附件---虚拟现实沉浸技术实验室条件建设需求……………………
一、项目提出的目的及意义 互联网、虚拟现实和人工智能被喻为改变人类认知世界的三大信息技术。 互联网从少被社会广泛认知，到今天对社会生活的全面颠覆与渗透不过二十余年。如今互联网+已为国家战略。当互联网在我们生活中掀起一个又一个骇浪时，虚拟现实正悄然从幕后走向前台。今天虚拟现实正演绎着当年互联网对人类生活，从无足轻重到全面颠覆的革命性过程。科技以虚拟现实给人类生活再创造出一次惊喜己为期不远。虚拟现实技术与教育： “虚拟现实”（Virtual Reality，英文缩写VR）技术，利用计算机硬件+软件资源+传感器的一种集成技术，构成实时三维图形生成的技术、仿真技术、多传感交互技术以及显示技术等，生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，演练者（操作人员）根据需要通过多种交互设备（如头盔、数据手套和刚性外骨架衣服等）来驾驭该环境，以及用于操纵环境中的对象，如在真实世界中一样地与该环境中的人和事物进行行为和思想等的实时交流，并产生逼真的身临其境感。虚拟现实技术不是相关技术的简单组合，而是一种创新性的综合，并且在思想方式上有质的飞跃。 虚拟现实技术对教育产生不可估量的作用，主要理由如下： 1.虚拟现实技术创建全新的教育环境 人们普遍认为，虚拟现实技术将使21世纪的教育发生质的变化。虚假现实技术支持下的教育之所以会发生质的变化，是因为虚拟教育环境拥有现实教育培训环境无可比拟的优势。所谓虚拟教育环境，是指由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟教育的人工环境，它可以是某一现实世界的基础或设施的真实实现，也可以是虚拟构想成的世界。在21世纪，可能兴办起依托虚拟现实技术的各种新型的学校教育，如基础教育、军事教育、各类培训教育，许多学员在虚拟环境中接受各种教育体验与训练。由虚拟现实技术所支撑的教育系统将使得人员可以在虚拟环境中方便地取得感性知识和实际经验。与现实教育基地或设施相比，在虚拟现实技术支持下的虚拟教育环境大致有如下特征和优势： 1.1仿真性 学生通过虚拟设施训练，与在现实教学基地里同样方便。这是因为虚拟环境无论对于现实的环境或是对于想象的环境，都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辩真假的程度（例如可视场景应随着视点的变化而变化），甚至比真
基于虚拟现实技术的教育解决方案的研制与开发 科技项目可行性报告
目录 一、项目提出的目的及意义………………………………………… 二、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析……………… 三、主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）……………… 四、该项目的技术创新点…………………………………………… 五、现有工作基础和条件…………………………………………… 六、申请的基础条件（包括主要研究成果）……………………… 七、进度安排和实施方案（包括运行机制）……………………… 八、预期成果和考核目标…………………………………………… 九、推广及应用前景………………………………………………… 十、经费概算及来源…………………………………………………十一、结论……………………………………………………………附件---虚拟现实沉浸技术实验室条件建设需求……………………
一、项目提出的目的及意义 互联网、虚拟现实和人工智能被喻为改变人类认知世界的三大信息技术。 互联网从少被社会广泛认知，到今天对社会生活的全面颠覆与渗透不过二十余年。如今互联网+已为国家战略。当互联网在我们生活中掀起一个又一个骇浪时，虚拟现实正悄然从幕后走向前台。今天虚拟现实正演绎着当年互联网对人类生活，从无足轻重到全面颠覆的革命性过程。科技以虚拟现实给人类生活再创造出一次惊喜己为期不远。虚拟现实技术与教育： “虚拟现实”（Virtual Reality，英文缩写VR）技术，利用计算机硬件+软件资源+传感器的一种集成技术，构成实时三维图形生成的技术、仿真技术、多传感交互技术以及显示技术等，生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，演练者（操作人员）根据需要通过多种交互设备（如头盔、数据手套和刚性外骨架衣服等）来驾驭该环境，以及用于操纵环境中的对象，如在真实世界中一样地与该环境中的人和事物进行行为和思想等的实时交流，并产生逼真的身临其境感。虚拟现实技术不是相关技术的简单组合，而是一种创新性的综合，并且在思想方式上有质的飞跃。 虚拟现实技术对教育产生不可估量的作用，主要理由如下： 1.虚拟现实技术创建全新的教育环境 人们普遍认为，虚拟现实技术将使21世纪的教育发生质的变化。虚假现实技术支持下的教育之所以会发生质的变化，是因为虚拟教育环境拥有现实教育培训环境无可比拟的优势。所谓虚拟教育环境，是指由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟教育的人工环境，它可以是某一现实世界的基础或设施的真实实现，也可以是虚拟构想成的世界。在21世纪，可能兴办起依托虚拟现实技术的各种新型的学校教育，如基础教育、军事教育、各类培训教育，许多学员在虚拟环境中接受各种教育体验与训练。由虚拟现实技术所支撑的教育系统将使得人员可以在虚拟环境中方便地取得感性知识和实际经验。与现实教育基地或设施相比，在虚拟现实技术支持下的虚拟教育环境大致有如下特征和优势： 1.1仿真性 学生通过虚拟设施训练，与在现实教学基地里同样方便。这是因为虚拟环境无论对于现实的环境或是对于想象的环境，都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辩真假的程度（例如可视场景应随着视点的变化而变化），甚至比真
自从计算机被发明以来，在传统的信息处理环境中一直是以计算机为主体的，是“人围着机器〔计算机) 转”的。例如，在传统的仿真和建模环境中，虽然主观上一直在强调要发挥人的主动作用，但由于在客观上计算机只能在处理数字化的信息时才发挥出强大的威力。人不得不大“凑合”当时的计算机所能提供的技术条件. 人和机器的关系是不甚和谐的。 为了从“机器是主体”改变到“人是主体” ，从“人围着机器转”改变到要让“机器围着人转” .必须首先克服一系列的技术“瓶颈”。以仿真和建模为例. 这些“瓶颈”技术包括:如何实现参与仿真和建模的人的感知能力、认知能力和心理状况在仿真环境中的反应，如何表达和处理定性知识等。归根结底是如何把计算机只善于处理数字化的单调信息改变为计算机也善于处理人所能感受到的、在思维过程中所接触到的. 除了数字化信息之外的其他各种表现形式的多维信息。 为了达到以上所说的目标，我们必须首先回答一个前提性的问题，即“人的思维过程是可以认识的吗” ，如果答案是否定的，又如何能设计出这种多维信息的智能计算机和信息处理系统呢？ 我国著名科学家钱学森同志曾写道:“我们认为人的思维过程是可以理解的。不但如此，而又具有具体的研究途径，即通过四门科学:人工智能、认知科学、神经生理学〔神经解剖学〕和心理学。这个研究范围要比逻辑学广得多，它包括了人的全部思维，包括逻辑思维和形象思维。为了使计算机不仅仅成为人进行逻辑思维的有力工具，而目也是人进行形象思维的帮手. 首先要求计算机应能适应于人所惯用的信息获取形式和思维过程. 例如:人并不是仅仅靠听和看文字（或数字）材料获取信息的. 而是通过他与所处环境的交互作用，利用人本身对所接触事物的感知和认知能力，以全方位的方式获取各式各样表现形式的信息。
VR虚拟训练仿真系统
目录 一概述 (3) 1.1 项目背景及目标 (3) 1.2 系统优点 (3) 二系统功能 (4) 2.1 地形选择 (4) 2.2 沉浸式畅游 (4) 2.3 模拟射击 (4) 2.4 参数分析 (4) 2.5 模拟对抗训练 (4) 三系统组成 (4) 3.1 系统组成框图 (5) 四系统模块设计 (5) 4.1 地形编辑 (5) 4.2 模型设计 (6) 4.3 数据分析 (6) 4.4 对抗训练 (7) 4.5 沉浸式畅游 (7)
一概述 1.1 项目背景及目标 VR虚拟训练仿真系统是以VR虚拟技术与真实枪械模型相结合所开发出来的虚拟仿真系统。 采用VR技术模拟出逼真多维的环境，通过立体头盔、数据服和数据手套或三维鼠标操作传感装置，做出或选择相应的战术动作。通过不同的处置方案，体验不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高战术水平、快速反应能力和心理承受力，培养作战技能。包含枪械射击、对抗训练等项目。 1.2 系统优点 （1）VR虚拟训练仿真系统优点，分别是：不受环境影响、性价比高、观赏性强、仿真度高。 不受环境影响：无需亲临现场就可以起到真实的操作过程，不受条件的约束。 性价比高：实际的实验造价高，成本高，运用VR技术可以大大的较少成本，让您以最低的成本完成实验的真实效果。 开放性好：提供各类武器、装备的高精度复原、特性展示、虚拟拆装训练等功能。 观赏性强：VR虚拟训练仿真系统有专门的的武器展间，会罗列出不同型号的枪械。 仿真度高：整个系统是采用真实的物理模型，结合三维设计模型，制作复杂的作战地形、雨雪天气等各种可能对战局产生影响的场景或事件，实现真实对抗，为对抗训练起到一个有力指导。 （2）虚拟现实技术具有3大特征，分别是沉浸感、交互性、想象性：沉浸性：是指利用计算机产生的三维立体图像，让人置身于一种虚拟环境中，就像在真实的客观世界中一样，能给人一种身临其境的感觉； 交互性：在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样，比如：当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时，手就有握东西的感觉，而且可感觉到物体的重量； 想象性：虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新的联想，因而可以说，虚拟现实可以启发人的创造性思维。
最新版VR虚拟现实开发软件使用 解决方案
第一章系统概述 1.1 系统介绍 “虚拟现实VR系统开发软件”是基于客户／服务器模式,其中服务器提供VR文件及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的VR浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界。因为浏览器是本地平台提供的，从而实现了和硬件平台的无关性。VR 象HTML一样，是一种ASCII码描述语言，它是一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行的指令，这些指令由再现器解释执行，再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。由于VR是一个三维造型和渲染的图形描述性语言，复杂的3D术语转换为动态虚拟世界是高速的硬件和浏览器，又由于其交互性强和跨平台性，使虚拟现实在Internet上有着广泛的应用，例如远程教育、商业宣传等等。 为此本公司研发出“基于VR的虚拟模型软件”,从用户的角度来说，基本上是HTML加上第三维，但从开发者角度来说， VR环境的
产生提供了一套完全的新标准，新过程以及新的Web 技术。交叉平台和浏览器的兼容性是首先要解决的问题。设计之前，必须明确指定目标平台（PC、 Mac、SGI的新O2等等）， CPU速度、可以运行的带宽以及最适合使用的VR浏览器。 1.2系统功能概述 1.建模 “虚拟现实VR系统开发软件”的建造概念和其他工程建模概念相似，必须解决交流的问题，画出草图并研究材质的处理，生成模型、空间、化身，但必须考虑一些技术的限制，如，考虑到目标平台，决定在VR文件中放入多少多边图形；预先考虑到虚拟现实VR系统开发软件执行的动作，把相应的目标归类，用于设定三维物体之间的相互联系，建模与动画相互配合，如果归类正确合适，就会缩小生成动画效果之后文件的体积。虚拟现实的设计中必须考虑加入重力和碰撞的效果，以使虚拟现实的场景和生活中的相似。