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虚拟仿真3D辅助设计系统方案实用PPT(30张)

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虚拟仿真3D辅助设计系统建设方案

虚拟仿真3D辅助设计系统建设方案

VR对虚拟仿真行业的改变
虚拟现实（ VR）技术是一场交
互方式的新革命，人们正在实现由界面到空间的交互方式 变迁。VR技术的诞生，让虚拟仿真技术又上了一个新台阶， 为人类创造出更多虚拟仿真情景进行学习和创作。目前许 多三维设智计慧软小件区云增服加务了平VR台功整能体，解给决工方业案设智计慧工小程区师云带服来务的平台整体解决方案智慧小水区平云36服0°务视平野台整体解决方案 最大变化是用VR模拟人眼镜观看现实物体的特点将三维画 面直观呈现在人的眼前，而不是通过3D眼镜方式，仿佛设 计的产品就放在眼前。
工业仿真沉浸漫游3D辅助设计系统-VR/AR解决方案
面向工业仿真设计领域，针对在虚拟环境中进行评估与审核的需求，帮助企业审核设计项目，提供了一个高级的项目评审模式 : 身体 运动跟踪解决方案+沉浸式体验，一个顺畅与高科技的用于解决虚拟设计审核与人体工程学优化的解决方案。
01.VR辅助3D设计系统
02.AR辅助3D设计系统
智单慧人小、区多云人服、务异平地台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服单务人平、台多整人体、解决异方地案
单人VR虚拟仿真
多人VR虚拟仿真
单人AR虚拟仿真
多人AR虚拟仿真
大空间VR/AR虚拟仿真原理
技术集成之结晶。
及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行
自然的交互。
基于显示器3D仿真
桌面式VR交互系统
CAVE系统
AR系统
沉浸式VR系统
虚拟仿真种类
01.实物仿真
02.半实物仿真
03.全虚拟仿真
实物仿真是用实物模型采用
半实物仿真是既有实际物体又
全虚拟仿真是完全用计算机图
机械式的方法模拟另一个实物系统

虚拟仿真实验教学 PPT

虚拟仿真实验教学 PPT
虚拟仿真实验是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术 及与其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应 设备为工具，采用“面向对象”思想创建的能够实时操作的、非实 在的实验空间，在此环境中，实验者可以像在真实的环境中一样完 成各种预定的实验项目。
终端
虚拟仿真实验是将计算机技术、软件技术、网络技 术和传统实验设备结合起来,采用软硬件相结合的方式， 协调相关硬件和效应设备，形成虚拟实验系统，并利用 网络技术，实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在个 人计算机上、实现自行设计与开发，以及远程控制与协 作的实验方式。
高压电类实验
野外类实验
故障再现
船舶驾驶
航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件
动力设备 拆装
轮机模拟器
传统教学中，理论 教学与实验教学是分开 的。理论课上没有实验， 借助虚拟仿真实验，就 可以将实验带进理论课。
服务器 教师
交换机
虚拟仿真实验室易于构建、易于实现， 便于异地在线检测和远程测控，可以运用 网络技术及现有设备搭建功能强大的实验 系统，从而节省大量的购置设备费用，显 著降低实验室建设和管理成本。
虚拟仿真实验可以提供开放式实验环 境。学生可以打破时间和地域的限制完成 相关的教学实验。
学生 学生
虚拟仿真实验，使学生进入虚拟场景，根据实验要求，自行设计并 完成实验。虚拟仿真实验不仅能锻炼学生的独立构思和设计能力，而且 能激发学习的兴趣，这样更有利于培养出具有创新精神和实践能力的人 才。同时，提高是实验效果、效率、效益！
可以互相讨论下，但要小声点
系统软件 程序模块
实验项目 设计模板
数据分析与 处理工具包
信息 资料
实验资源 项目开发 实验操作
网络化 平台化

虚拟现实模型设计与制作PPT完整全套教学课件

虚拟现实模型设计与制作PPT完整全套教学课件
本教材讲解内容是VR项目设计中需要的常用建模技术，主要培养的是虚拟 现实项目制作团队中的3D设计师，使其具备角色正向建模和场景正向建模 的能力。
虚拟现实项目制作模型设计需求
2.1什么是建模技术
目前物体的建模方法常用的有三种: 第一种方式是利用三维软件建模。 例如本教材 使用的三维建模 软件是3D Studio Max,又称为3d Max或3ds Max,是Discreet公 司开发 的(后被Autodesk公司合并)基于PC系统的三维制作软件。 其前身是基于DOS操作系 统的3D Studio系列软件。在 Windows NT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工 作站所 垄断。3D Studio Max + Windows NT组合的出现大大降低CG 制作的门槛，首 先运用在电脑游戏的动画制作中，并逐步参与 影视片的特效制作，例如《X战警》《最后的 武士》等。在 Discreet 3ds Max 7后，其正式更名为Autodesk 3ds Maxo随 着建模软件的 发展，相应的三维建模技术也逐步提升，如今在 电影制作中使用的3D动画，已经很难分 辨是虚拟还是现实，这 就是技术进步的体现。
简体中 文版
“开始”|“程序”中3ds Max 2019各语言版本
虚拟现实项目制作模型设计需求
2.3 3ds Max软件操作基础
如图所示为3ds Max 2019默认打开的主界面，包含菜单栏、快捷工具栏、快捷按钮区、工具命令面板、视图区和动画与视图操作区 六大部分。在虚拟现实建模实际操作中，主界面中最常用的是快捷按钮区、工具命令面板和视图区。
第三种方式利用图像或者视频来建模。例如：采用IBMR这种基于 图像的建模和绘制技术建模,使建模过程变得更快、更方便,并能获 得很高的绘制速度和高度的真实感,而且它的 成本低廉,真实感强,自 动化程度高,因而具有广泛的应用前景。

虚拟现实解决方案PPT(41张)

虚拟现实解决方案PPT(41张)
目录
二.虚拟现实的介绍 1.虚拟现实定义 2.虚拟现实模块
三.虚拟现实的硬件平台展示 四.虚拟现实与传统模式的特点和价值体现 五.地产行业目前遇到的问题 六.虚拟现实为地产行业带来的新前景 七.视景科技行业优势 八.视景科技部分成功案例 九. 虚拟现实制作
二.虚拟现实的定义
虚拟现实系统virtual Reality（简称VR;又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称 灵境技术或人工环境。
将正在建设中的项目通过虚拟现实技术提前呈现出项目完工后的景观及建筑。
• 虚拟互动沙盘可实现以下功能
1.自由行走：在自由行走中，人们能够在一个虚拟的三维环境中，用动态交互的方式对整个楼 盘进行身临其境的全方位的审视；可以从任意角度、距离和精细程度观看场景
2.虚拟人物：在小区模拟建设虚拟人物，如：保安，清洁工，置业顾问，小区业主等，增强小 区景观的多样表现形式。
虚拟沙盘.项目区位展示 示例
二.虚拟现实的模块一虚拟互动沙盘
5.导航模式：为购房者在浏览虚拟互动沙盘时提供的导航指示作用。 导航模式
虚拟沙盘.导航模式 示例
二.虚拟现实的模块一虚拟互动沙盘
• “虚拟互动沙盘”对销售能带来什么样的帮助？
1.突破时间及空间的局限 虚拟互动沙盘的多平台性不仅是可应用至项目现场、通过网络、IPad ORIPhone平台，
项目可以无在任何时间任何地点被置业顾问及购房者使用。在参加各种展会及推介会时将项 目的实景随时展现。如区县，房交会等。
2.强大的区位展示 除了不受时间及空间的局限外，可将项目周边格局表现得淋漓尽致，可将区位做到几十
公里外的特定目标，将项目优势凸显出来
二.虚拟现实的模块一虚拟互动景观
• 虚拟互动景观定义

虚拟仿真教学系统ppt课件

虚拟仿真教学系统ppt课件
5
三、系统设计思路
（二）模拟折叠纸盒立体成型过程：用时间传感器 节点设置一个时间轴，用变化方位的动态节点控制 体板的旋转，再通过节点将2者结合起来，使体板按 顺序折叠成型。见图二。
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三、系统设计思路
（三）结构的参数化设计：由于不同物品对包装纸盒的尺寸要 求不一，所以每次改变尺寸都需要重新制作图纸，而采用参数 化设计，可以只用只做一次图纸，通过输入尺寸，控制纸盒大 小。 （四）模拟折叠纸盒的运行结果：运行纸盒的虚拟设计系统， 输入纸盒尺寸，设计系统即显示用户所需尺寸的折叠纸盒，然 后通过控制纸盒旋转成型。见图三。
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二、系统功能及特点
（一）便于操作的实时三维修改； （二）可视化材料编辑功能； （三）三维立体文件输出功能；
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三、系统设计思路
（一）结构设计：可以一改传统的平面设计方式， 而用立体结构来表示纸盒的每一块体板，见图1，将 纸板厚度表现在盒型的平面结构中，更真实地反应 纸盒的设计尺寸、成型过程和展示效果。同时，利 用参数化设计，通过技术实现与用户的实时交互。
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Thanks all!来自107三、系统设计思路
（四）模拟折叠纸盒的运行结果：运行纸盒的虚拟设计系统， 输入纸盒尺寸，设计系统即显示用户所需尺寸的折叠纸盒，然 后通过控制纸盒旋转成型。见图三。
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四、系统应用于教学中的优势
（一）发展课堂教学，在信息展示方式上打破时间与空间 的限制。 （二）弥补教学条件的不足 （三）节省大量教学成本 （四）促进数字化校园的建设
WINFUND TECHNOLOGY
虚拟仿真教学系统
1
目录
一．合作背景与意义
二．系统功能及特点
三．系统设计思路 四．系统应用于教学中的优势

3D虚拟现实技术简介 (PPT 25张)

3D虚拟现实技术简介 (PPT 25张)
概况 虚拟现实（简称VR），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。使用者不仅能 够通过虚拟现实系统感受到在客观物理 世界中所经历的“身临其境”的逼真性 ，而且能够突破空间、时间以及其他客 观限制，感受到真实世界中无法亲身经 历的体验。
虚拟现实技术
虚拟现实是在计算机中构造出一个形象逼真的模型。人与该模型可以 进行交互，并产生与真实世界中相同的反馈信息，使人们获得和真实 世界中一样的感受。 当人们需要构造当前不存在的环境（合理虚拟现）、人类不可能达到 的环境（夸张虚拟现实）或构造纯粹虚构的环境（虚幻虚拟现实）以 取代需要耗资巨大的真实环境时，就可以利用虚拟现实技术。 虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需 求，但近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教 育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的生活。
虚拟现实技术—关键外设
三维模型数字化仪
——又称三维扫描仪或三维数 字化仪，是一种先进的三维模型建立 设备，该设备利用CCD成像、激光扫 描等手段实现物体模型的取样，同时 通过配套的矢量华软件对三维模型数 据进行数字化，从而实现计算机系统 对数字模型的控制。
特别适合于建立一些不规则三 维物体模型的工作中，如人体器官和 骨骼模型的建立、出土的三千年前文 物三维数字模型的建立等等，在医疗 、动植物研究、文物保护等VR应用 领域有广阔的应用前景。

【推荐】虚拟仿真3D辅助设计系统方案30

【推荐】虚拟仿真3D辅助设计系统方案30
缺点
受制显示器画面，对超大型物 体三维细节表现欠佳，需要设 计者三维空间思维能力强；
非沉浸多通道3D显示 （部分隔绝）
优势
画面质量高，人佩戴东西少；
缺点
眩晕，画面畸变，难做多人， 位置固定，布置复杂，操作难 度大；
【推荐】虚拟仿真3D辅助设计系统方 案30
沉浸式VR显示（隔绝 一切现实画面）
优势
所见即所得对三维物体表现 好，可以上实现异地过多人， 操作简单；
缺点
单个VR头盔像素分辨率低；
混合AR显示系统（不 隔绝现实画面）
优势
负重较少，同时能看到现实世 界；
缺点
视场角小，不能表现大型物件， 细节表现差；
【推荐】虚拟仿真3D辅助设计系统方 案30
0tw2o 解决方案 • 虚拟仿真\ 工业设计\
【推荐】虚拟仿真3D辅助设计系统方 案30
【推荐】虚拟仿真3D辅助设计系统方 案30
CAVE系统
AR系统
沉浸式VR系统
虚拟仿真种类
01.实物仿真
实物仿真是用实物模型采用机械 式的方法模拟另一个实物系统原理、 结构、操作等。如楼花、沙盘、微 缩机械模型等。
实物虚拟仿真模型
02.半实物仿真
半实物仿真是既有实际物体又有 虚拟影像来模拟另一物体特征，半 实物仿真多用来模拟宏大场景，如 模拟飞行，驾驶等。
虚拟仿真3D辅助设计系统
让虚拟现实设计直通工业生产
Virtual reality to manufacture
让真实更近
序言
The introduction
随着全球化市场竞争的加剧，如何在产品设计阶段 节约时间和成本、设计出市场需求的产品成为工业领 域的企业的突出痛点。

虚拟仿真3D辅助设计系统

虚拟仿真3D辅助设计系统

结果演示
研究人员
维护操作
概念设计-操作员
可视化
交互性
真实性
培训
人体工程学应用
模拟在专业环境中的操作者；
可进行“可达性”干涉检查和人机工程学测试分析； 查看人体模型能否从座椅位置接触到控制设备；
查看人体模型的视野
查看狭小空间（例如潜艇中）内能否布置多位操作人 员； 检查可达性：操作人员能否触摸到按钮或命令装置； 检测用户与其环境之间的干涉：妨碍用户的障碍物会 发生干涉； 同事查看多个虚拟人体，检测它们相互之间的交互方 式以及它们与虚拟环境之间的交互方式，研究有多个 操作人员的工作环境。
缺点
视场角小，不能表现大型物件，
细节表现差；
02
解决方案
虚拟仿真\ 工业设计\
工业仿真沉浸漫游3D辅助设计系统-VR/AR解决方案
面向工业仿真设计领域，针对在虚拟环境中进行评估与审核的需求，帮助企业审核设计项目，提供了一
个高级的项目评审模式 : 身体运动跟踪解决方案+沉浸式体验，一个顺畅与高科技的用于解决虚拟设计审核与 人体工程学优化的解决方案。
虚拟仿真行业发展趋势
键盘鼠标
VR手柄
手势识别
数据手套
语音识别 / 脑电波控 制
交互 （输入）
每一次的技术革新及产品升级，都会带来重大的人机交互方式变化。交互设计发展史上的每一个重要里
程碑，都源自技术和人性的碰撞。从最初键盘输入、鼠标输入，发展到现在的触摸操作，语音识别，再到已
经到来的 3D 手势识别、数据手套。未来还会实现脑波控制，意念识别等。 目前主流应用的3D 手势识别、数据手套，已经符合人体的自然动作，让人们以最舒适的方式获取信息。
现，更具有沉浸感和真实感。

三维可视化虚拟仿真培训演练系统建设方案实用PPT(64张)

三维可视化虚拟仿真培训演练系统建设方案实用PPT(64张)

2.4 树立危机意识
系统中针对由于多种原因造成的各类事故伤害进行仿真模拟。体现发生错误 操作时带来的危害，表现出震撼的伤亡效果，让学员认识问题的严重性，从而时 时加强危机意识。
1 建设背景 2 建设意义 3 系统架构 4 系统功能 5 系统特点 6 系统运行环境
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
3 系统架构
通常由于设备、场地、经费等硬件的限制，许多培训、演练都无法进行。而 利用虚拟现实系统，学员就可以足不出户便可以做各种应急处置的训练，获得与 真实实验一样的机会。在保证教学效果的前提下，极大地节省了成本。
2 建设意义
三维可视化Байду номын сангаас拟仿真 培训演练系统
2.3 减少实验风险
真实实验或操作往往会带来各种风险，利用虚拟现实技术进行虚拟实验，学 员在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险、可预测的实验。
1 建设背景
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
1.3 虚拟仿真技术在安全生产领域的应用
在安全生产的过程中，许多作业存在一些自然条件恶劣、不安全因素多、作 业环境复杂、人员安全意识不高等特点，始终影响和制约着我国的安全生产。随 着虚拟仿真技术的发展，其在安全生产领域也得了广泛的应用，为我们的安全生 产教育培训提供了强有力的支持，如虚拟设备操作、虚拟环境体现等。
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
3.1 总体平台架构图
系统可根据企业实际条件，灵活的部署在局域网或Internet网上。 系统做到学习－－练习－－考试这种循序渐进的过程，使学员轻松掌握相关 安全知识。
3 系统架构
3.2 适用对象
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
适用于企业主要负责人、安管人员、一线作业人员、应急处置人员等进行日 常模拟仿真训练和技能掌握情况考核评价。

虚拟仿真3D辅助设计系统方案实用PPT(30张)

虚拟仿真3D辅助设计系统方案实用PPT(30张)

A地区
云服务器
B地区
云端共享场景
03系统应用
three • 虚拟仿真\ 工业设计\
应用场景
工具的升级，效率的提升
需求方
方案交付及反馈
提 出
运用创新手段，满足需求。
需
求
智力
工程师
物力
沉浸仿真 系统
解决方案
常见应 用场景
可视化
交互性
真实性
技术评审
研发-生产地点
验证流程
管理-工程部门 （跨域评审）
结果演示
示，或在隐藏零件和显示零件之间切换。 ➢ 添加标注：在虚拟环境中添加指向位置的数字索引。 ➢ 自由行走：以虚拟方式参观建筑物或模型内部，可以模拟上下
楼梯动作。
VR应用案例
VR头盔
光学动作捕捉相机
AR应用案例
THANK YOU
•
1.有学者认为，这些水是地球本身固 有的。 在地球 形成之 初，地 球水就 以蒸气 的形式 存在于 炽热的 地心中 ，或者 以结构 水、结 晶水等 形式存 于地下 岩石中 。那时 ，地表 的温度 较高， 大气层 中以气 体形式 存在的 水分也 较多。
CAVE系统
AR系统
沉浸式VR系统
虚拟仿真种类
01.实物仿真
实物仿真是用实物模型采用机械 式的方法模拟另一个实物系统原理、 结构、操作等。如楼花、沙盘、微 缩机械模型等。
实物虚拟仿真模型
02.半实物仿真
半实物仿真是既有实际物体又有 虚拟影像来模拟另一物体特征，半 实物仿真多用来模拟宏大场景，如 模拟飞行，驾驶等。
目前主流应用的3D 手势识别、数据手套，已经符合人体的自然动作，让人们以最舒适的方式获取信息。

虚拟现实技术2(共31张PPT)(共30张PPT)

虚拟现实技术2(共31张PPT)(共30张PPT)
志着虚拟现实技术与网络的结合变的越来越紧密。与此同时，新的网络编程语言的出
现促使了新的虚拟现实建模语言的诞生。如X3D Java3D等。
第七页，7共三十页。
虚拟现实 发展历史 (xū nǐ xiàn shí)
在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距 离．但是近十年来虚拟现实技术已经得到了相当的重视。国家科委国防科工委 都已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目．国内许多研究机构和高校也都 在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果．如北京航空航天 大学计算机系虚拟现实与可视化新技术研究室集成的分布式虚拟环境．清华大 学(qīnɡ huá dà xué)国家光盘工程研究中心所做的布达拉宫实现了大全景虚拟现 实等。现在，虚拟现实系统已突破了过去航空航天、军事、娱乐等几个特定应 用领域，打破了只有政府才能用得起的技术，渗入到了生活的各个方面，比如 航空、航天、铁道、建筑、土木、科学计算可视化等各个领域。
环境的视觉模拟，通过音响制作声音模拟，人的动作由传感器进行检测，然后通过控 制模块对虚拟环境进行操纵。同时，通过反馈作用给人以动感、触觉、力觉等感受。
第十五页1，5共三十页。
虚拟现实 系统分类 (xū nǐ xiàn shí)
桌面式虚拟现实系统
桌面式虚拟显示系统又称为非沉浸式虚拟显示系统，这种系统通过计算机屏幕、 投影屏幕作为用户观察虚拟环境的一个窗口，参与者仅使用一些简单外部设备来 控制虚拟环境和操纵虚拟场景中的物体。在桌面虚拟现实系统中，用户可以通过 事先设置的交互操作或者浏览器已附带的功能来实现虚拟环境的物体平移和旋转 (xuánzhuǎn)，以便从各个角度观看三维模型；也可以利用浏览器中的“walk”功 能在虚拟环境中浏览。如汽车模拟器、飞机模拟器、电子会议等都属于桌面 式虚拟现实系统。桌面式虚拟现实系统适宜推广应用，投资比较低，而且通 过附加一些低成本的辅助设备，如立体观察器、液晶显示光闸眼镜等就能达 到比较理想的模拟显示的效果。

仿真与虚拟教学ppt课件

仿真与虚拟教学ppt课件
模 型 准 备
了解实际背景 搜集有关信息
明确建模目的 掌握对象特征
形成一个 比较清晰 的‘问题’
模
针对问题特点和建模目的
型
作出合理的、简化的假设
假
设 在合理与简化之间作出折中
模 用数学的语言、符号描述问题
型
构
发挥想像力
使用类比法
成
尽量采用简单的数学工具
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
建模举例：走路步长的选择
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
s
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
二、 传递函数描述
若系统的初始条件为零，即系统在t = 0时已处于一个稳定状态，也就 是说y与u的各阶导数初值为零，那么对（1）式两边取拉氏变换后可得：
s nY(s)+a1sn-1Y(s)++an-1sY(s)+anY(s)=c0sn-1U(s)+c1sn-2U(s)++cn-1U(s)
稍加整理后可得：
要指出的是一个系统的数学模型不是唯一的。要求 的近似程度不同，数学模型也有所不同。
模型的简化性和准确性是建立系统数学模型时经常要考虑 的问题，必须根据实际情况作出正确处理。
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Βιβλιοθήκη 大空间VR/AR仿真系统拓扑图
RTS动作捕捉相机
……
使用者1
交互手柄
VR头盔
AR眼镜
POE交换机
运行服务器（动作 捕捉软件）
• 可支持200多种虚拟仿真软件， 工业设计软件（SW,UG,……), 无须数据转换；
• 运动跟踪系统可进行人体位置跟 踪或设备位置导航，为现有的 3D应用程序创建沉浸式体验。
CAVE系统
AR系统
沉浸式VR系统
虚拟仿真种类
01.实物仿真
实物仿真是用实物模型采用机械 式的方法模拟另一个实物系统原理、 结构、操作等。如楼花、沙盘、微 缩机械模型等。
实物虚拟仿真模型
02.半实物仿真
半实物仿真是既有实际物体又有 虚拟影像来模拟另一物体特征，半 实物仿真多用来模拟宏大场景，如 模拟飞行，驾驶等。
虚拟仿真3D辅助设计系统
让虚拟现实设计直通工业生产
Virtual reality to manufacture
让真实更近
序言
The introduction
随着全球化市场竞争的加剧，如何在产品设计阶段 节约时间和成本、设计出市场需求的产品成为工业领 域的企业的突出痛点。
在这需求背景下，在产品设计开发阶段应用先进 的虚拟仿真技术，搭建沉浸式显示系统来可视化呈现 产品模型或流程工艺，进行设计、研究、分析、审核、 评估或修改，使产品的开发、制造都置于计算机技术 所构造的严格的数据环境中，可极大程度降低设计成 本、时间，加快设计和优化合作过程中的决策进度， 加速产品开发和整个项目的规划周期，节约相关成本， 提高技术含量。
0ON1E 技术进展 • 虚拟仿真\ 工业设计\
虚拟仿真定义
虚拟仿真技术是计算机技术、计算机图形学、
计算机视觉、视觉生理学、视觉心理学、仿真技术、 微电子技术、多媒体技术、信息技术、立体显示技术、 传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、 人机接口技术、网络技术及人工智能技术等多种高新 技术集成之结晶。
非沉浸多通道3D显示 （部分隔绝）
优势
画面质量高，人佩戴东西少；
缺点
眩晕，画面畸变，难做多人， 位置固定，布置复杂，操作难 度大；
沉浸式VR显示（隔绝 一切现实画面）
优势
所见即所得对三维物体表现 好，可以上实现异地过多人， 操作简单；
缺点
单个VR头盔像素分辨率低；
混合AR显示系统（不 隔绝现实画面）
……
使用者N
无线路由器
交互手柄
VR头盔
AR眼镜
渲染服务器 （techviz渲染组件）
运行主机（ techviz、 3d设计程序）
目前主流应用的3D 手势识别、数据手套，已经符合人体的自然动作，让人们以最舒适的方式获取信息。
VR对虚拟仿真行业的改变
虚拟现实（ VR）技术是一场
交互方式的新革命，人们正在实现由界面到空 间的交互方式变迁。VR技术的诞生，让虚拟 仿真技术又上了一个新台阶，为人类创造出更 多虚拟仿真情景进行学习和创作。目前许多三 维设计软件增加了VR功能，给工业设计工程 师带来的最大变化是用VR模拟人眼镜观看现 实物体的特点将三维画面直观呈现在人的眼前， 而不是通过3D眼镜方式，仿佛设计的产品就 放在眼前。
水平360°视野
VR头盔
垂 直 360 ° 视 野
VR头盔现实技术依据双目3D成像原理，给佩戴者呈现 一个360°视野的沉浸场景。
不同的全虚拟仿真方案载体优劣对比
基于显示器的三维画面
优势
布置简单，成本低，没有操作 难度；
缺点
受制显示器画面，对超大型物 体三维细节表现欠佳，需要设 计者三维空间思维能力强；
虚拟仿真行业发展趋势
键盘鼠标
VR手柄
交互 （输入）
手势识别
数据手套
语音识别 / 脑电波控 制
每一次的技术革新及产品升级，都会带来重大的人机交互方式变化。交互设计发展史上的每一个重要里 程碑，都源自技术和人性的碰撞。从最初键盘输入、鼠标输入，发展到现在的触摸操作，语音识别，再到已 经到来的 3D 手势识别、数据手套。未来还会实现脑波控制，意念识别等。
模 拟 驾 驶
03.全虚拟仿真
全虚拟仿真是完全用计算机图形 图像显示技术完全模拟另一物体，形 状、结构、原理，流程，并实现对虚 拟物体的交互操作。
多通道投影系统 （CAVE系统）
模 拟
VR虚 拟仿真 系统
飞
行
虚拟仿真行业发展趋势
随着技术的发展，虚拟仿真的人机交互形式不断创新进化，目前变化趋势主要是视觉及交互
趋势 （输入）形式，使得更具有真实性和交互性，使用户可以身临其境的感知和支配这些内容。
视觉
二维图像显示
基于平面显示的三维 仿真
基于桌面式的3D VR 交互显示
多通道显示系统 （CAVE)
VR/AR系统
正常人通过视觉接收的信息约占人脑接收到的所有外部信息的83%，完美的视觉体验是完整沉浸式体验的 重要组成部分。随着技术的不断革新，视觉传达更具沉浸感。
01.VR辅助3D设计系统
单人、多人、异地
02.AR辅助3D设计系统
单人、多人、异地
单人VR虚拟仿真
多人VR虚拟仿真
单人AR虚拟仿真
多人AR虚拟仿真
大空间VR/AR虚拟仿真原理
Y轴
X轴
大空间VR和AR系统是由动作捕捉相机捕捉区域构成一个立体空间，这个虚拟立体空间内被捕捉的物体具
有相对于这个空间的坐标信息，动作捕捉捕捉相机可以对标记点进行6自由度跟踪和链式运动。由VR和AR呈现的场 景跟动作捕捉区域形成的立体空间1:1重合，实现了在虚拟空间中自由行走，即人动，虚拟场景不动，把虚拟场景作 为固定参考系来进行视角调整。可实现多人、异地交互。
优势
负重较少，同时能看到现实世 界；
缺点
视场角小，不能表现大型物件， 细节表现差；
0tw2o 解决方案 • 虚拟仿真\ 工业设计\
工业仿真沉浸漫游3D辅助设计系统-VR/AR解决方案
面向工业仿真设计领域，针对在虚拟环境中进行评估与审核的需求，帮助企业审核设计项目，提供了一个 高级的项目评审模式 : 身体运动跟踪解决方案+沉浸式体验，一个顺畅与高科技的用于解决虚拟设计审核与人 体工程学优化的解决方案。
虚拟仿真技术，或称为模拟技术，就是 用一个系统模仿另一个真实系统的技术。
模仿系统可是实物也可以是计算机图形 图像，而现在虚拟仿真多指由计算机生成， 可以是现实世界的再现，亦可以是构想中 的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等 多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。
基于显示器3D仿真 桌面式VR交互系统