虚拟仿真3D辅助设计系统
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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。
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。
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。
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。
……
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）
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。
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。
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
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
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
手势识别
交互wenku.baidu.com（输入）
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。
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）
01 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。
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；
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。
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。
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。
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。
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。
……
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）
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。
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。
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
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
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
手势识别
交互wenku.baidu.com（输入）
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。
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）
01 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。
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；
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。