关于虚拟现实的整体解决方案分析

（文章来源：超凡凯旋）

虚拟现实整体解决方案包括：虚拟装配，设备实时监控，视景仿真，3D电子手册，模拟操作培训，虚拟展示。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境，它将用户和计算机视为一个整体，通过各种直观的工具将信息进行可视化，形成一个逼真的环境，用户直接置身于这种三维信息空间中自由地使用各种信息。

虚拟装配解决方案基于高性能的虚拟装配软件，在多通道大场景沉浸环境中利用沉浸外设进行人机实时交互实现产品虚拟装配。虚拟装配解决方案由著名的虚拟装配软件CATIA DMU、工艺仿真软件DELMIA、虚拟现实软件Virtools等、高性能图形工作站集群、BARCO CADWALL显示系统以及BARCO多视窗显示系统XDS组成。提供了在虚拟装配过程中所需的各种功能(如碰撞分析、截面剖切、测量、标注等)，甚至产品的运动分析。开放式的系统结构支持多种异构CAD文件格式，有效地避免了模型转化过程中的风险，将单机的虚拟装配拓展为多通道虚拟沉浸系统。

设备实时监控解决方案由数据采集传感器、数据管理系统、Virtools(EON)三维虚拟监控平台组成。该方案通过数据采集传感器对设备及车辆工况进行实时采集，并发送至数据管理平台进行统一的存储管理、最后在三维虚拟监控平台进行实时显示。设备实时监控解决方案支持与视景系统、企业PDM、MES系统集成。数据采集传感器实现设备车辆工况的实时采集功能，将工况参数发送至数据库服务器。

数据管理系统负责处理所有的采集数据，提供数据存储、查找、传递等功能，是所有采集数据的管理平台。三维虚拟监控平台基于Virtools虚拟现实工具进行开发，可以向用户提供可以交互浏览的立体环境。虚拟设备及车辆的机构运动、仪表工作状态、工况参数变化都可以直观地向用户展示。

通过设备实时监控解决方案，用户可以随时掌握设备状态，尤其是当出现故障时，可立即观看到故障现象、发生错误的参数，并在此基础上快速响应，进行故障处理。视景仿真解决方案由视景仿真软件Vega Prime或Virtools(EON)、图形工作站集群、Barco的SIM或Galaxy系列投影系统和中央控制系统等组成。该解决方案搭建了具有强烈沉浸感的虚拟环境，用来实现宏观场景和精细小场景的交互式显示，适用于各种视景仿真应用。

视景仿真软件Vega Prime特别适合于大场景的显示，尤其是战场，其主要通过编程实现控制；而Virtools(EON)适合于需要精细显示的小场景，它可以把更多的真实细节展示出来。根据用户对立体显示的要求，可以选择Barco SIM系列或Galaxy系列投影机，及对应的柱幕，将图形生成系统产生的高分辨率清晰图像投影出来，产生具有极高沉浸感的虚拟现实环境。

根据用户需求，视景仿真解决方案还优化配置了中控系统、超宽带矩阵切换器、数字化音响系统等，有效地实现了不同信号间的切换以及音频控制。

3D电子手册是在普通的电子文档中嵌入三维多媒体信息，通过在电子文档中与三维多媒体信息的交互，让用户形象地了解所介绍的产品，是具有交互能力的电子手册。3D电子手册的制作主要由EON Professional和GL Studio完成，Composer主要用于制作工程上的3D几何方面的电子文档；Virtools与EON Professional主要用于制作关注渲染效果的3D几何方面的电子文档；GL Studio主要用于制作仪器面板方面的电子文档。

专业的虚拟现实软件Composer、Virtools、EON和GL Studio提供了完善的三维交互能力，不需要特殊的硬件支持，运行不需要license，而且容易嵌入文档中，因此特别适合制作IETM(交互式电子手册)。高度压缩的文件尺寸，使用户可以很方便地浏览、检查、测试和理解复杂的产品信息，包括对产品的操作和维护等重要信息。特别重要的是，Composer、Virtools、EON和GL Studio开发的应用很容易嵌入到现存的通用电子文档中，在普通电子文档中即可完成以前只能在虚拟现实环境中才能实现的对三维模型和虚拟仪表面板的交互操作。

模拟操作培训就是利用虚拟现实软件的交互功能和虚拟现实环境，借助交互设备，包括普通的键盘、鼠标以及虚拟沉浸外设，如3D鼠标、力反馈装置等，通过与虚拟现实环境的交互实现人员操作技能的培训，也称为基于仿真的训练(SBT)。

模拟操作培训解决方案主要基于Virtools或GL Studio，它对硬件要求较低，可以创建虚拟工况环境，如施工现场、设备维修车间，开发虚拟大型设备、工程车辆及内部控制系统，通过模拟驾驶、模拟操作，使得参训人员熟悉设备车辆的使用流程、维修保养流程和故障处理流程。普惠虚拟展示解决方案提供了一系列性价比高并且易用的沉浸式3D交互立体体验环境，完善的交互功能可以使观众成为3D产品的参与者而不仅仅是观看者。

虚拟展示解决方案基于优秀的虚拟现实软件EON ICatcher或Virtools VR及其对应的硬件，如普惠立体展示系统、I-Presence，建立了沉浸式3D交互立体体验环境，可以实现产品的完美展示。普惠虚拟展示解决方案提供的两种硬件系统均具有方便携带、性价比高的特点。立体展示系统是一个单通道被动立体投影系统，其可以捆绑Virtools或EON开发license，您不仅仅可以在其上展示自己的产品，而且可以使用它开发3D展示应用。

EON I-Presence是一套独特的硬件系统，它与EON软件配合使用就可以实现奇妙的视觉感受，它实现了裸眼立体和裸手操作。不需要任何显示设备(立体眼镜、显示头盔等)，凭借裸眼就可以观察到浮在空中的立体产品；并且不需要任何交互设备(数据手套、3D鼠标等)，依靠裸手就可以对浮在眼前的立体产品进行相关操作和控制。EON I-Presence是真正引人入胜的逼真立体产品展示环境。