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工業(yè)vr虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

時(shí)間：2019-12-28 10:57:41

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欄目：3D工業(yè)仿真

導(dǎo)讀：在當(dāng)前實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展不景氣和供給側(cè)改革、去產(chǎn)能的大環(huán)境下,，我國(guó)的工業(yè)正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的巨大壓力,，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR技術(shù))的仿真應(yīng)用和可視化延伸為傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。VR技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué),、計(jì)算機(jī)仿真...

在當(dāng)前實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展不景氣和供給側(cè)改革,、去產(chǎn)能的大環(huán)境下，我國(guó)的工業(yè)正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的巨大壓力,，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR技術(shù))的仿真應(yīng)用和可視化延伸為傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,。

VR技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真學(xué),、傳感器技術(shù),、顯示技術(shù)等眾多科技，具有強(qiáng)交互性,、高沉浸性和豐富想象性等特征,。VR技術(shù)力圖在多維空間中創(chuàng)建虛擬環(huán)境，使用戶具有身臨其境的體驗(yàn)，同時(shí)能夠和虛擬環(huán)境進(jìn)行交互,，真正達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)的目的,。

VR技術(shù)發(fā)展的方興未艾也給工業(yè)領(lǐng)域帶來了機(jī)遇和深刻影響。VR技術(shù)改變了以往的人機(jī)接口模式,，使人能夠沉浸在虛擬環(huán)境中,，并能夠通過語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,，創(chuàng)建一個(gè)全新的多維信息空間,。VR技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

優(yōu)化工業(yè)設(shè)計(jì)和規(guī)劃

在大型工業(yè)項(xiàng)目中,，將規(guī)劃方案轉(zhuǎn)換為虛擬場(chǎng)景,，在虛擬場(chǎng)景中可以打破現(xiàn)實(shí)當(dāng)中物理成本的限制，對(duì)各種設(shè)計(jì)思路進(jìn)行模擬試驗(yàn),，從而保證方案的先進(jìn)性和可靠性,。再通過高精度的場(chǎng)景模型對(duì)已完成的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的檢查和評(píng)估，可以實(shí)現(xiàn)***到細(xì)節(jié)的綜合考量,。

同時(shí),，隨著產(chǎn)品升級(jí)更新步伐的不斷加快，產(chǎn)品本身的構(gòu)造變得日益復(fù)雜,，在將某一新技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有產(chǎn)品時(shí),，二維工程圖和靜態(tài)三維模型已無法形象地表達(dá)設(shè)計(jì)者的全部意圖。

利用VR技術(shù)以三維形式把產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景動(dòng)態(tài)地演示出來,，技術(shù)人員置身于尚無實(shí)物的設(shè)計(jì)概念中,，借助VR設(shè)備感受新產(chǎn)品的合理性和操作的便捷性，從而全面評(píng)估新技術(shù)的穩(wěn)定性和契合程度,，避免了倉(cāng)促使用某些新技術(shù)而帶來的不可挽回的損失,。

推進(jìn)客戶中心化理念

傳統(tǒng)制造業(yè)市場(chǎng)在全球化浪潮的帶動(dòng)下變得愈加開闊，受制于地理空間的限制,，大量的潛在客戶無法近距離了解企業(yè)的生產(chǎn),、研發(fā)等重要流程而使企業(yè)失去了大量訂單。

利用VR技術(shù)可以將企業(yè)的核心產(chǎn)品和生產(chǎn)流程虛擬化,，讓客戶身臨其境地了解企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)流程,，可以更加生動(dòng)地為客戶解釋產(chǎn)品特性和優(yōu)勢(shì)，極大提升客戶的購(gòu)買欲望,。

同時(shí)也能夠利用VR技術(shù)制作產(chǎn)品說明書,，便于用戶了解和維護(hù)設(shè)備，同時(shí)降低宣傳成本,。

降低培訓(xùn)和使用風(fēng)險(xiǎn)

工業(yè)制造屬于資本密集型產(chǎn)業(yè),，多數(shù)制造設(shè)備價(jià)格高昂，如何降低在對(duì)新員工培訓(xùn)或使用設(shè)備時(shí)所帶來的風(fēng)險(xiǎn)一直是困擾企業(yè)的難題,，很可能會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而傷害操作人員或損壞設(shè)備,，帶來巨大的損失。

VR技術(shù)可對(duì)設(shè)備的基本操作,、典型缺陷處理,、故障分析等模塊進(jìn)行真實(shí)模擬，基于真實(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)建的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以逼真還原現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)環(huán)節(jié),，通過VR設(shè)備使一線的工作人員能更加安全,、準(zhǔn)確地掌握各類操作技能。

尤其在軍事和航天工業(yè)領(lǐng)域,，利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行操作培訓(xùn)可大大提高培訓(xùn)效率,，將現(xiàn)實(shí)中的操作風(fēng)險(xiǎn)降到比較低。

提高應(yīng)急演練效率

對(duì)某些高危工業(yè)領(lǐng)域,，有效的應(yīng)急演練是保證企業(yè)正常運(yùn)行的重要措施,，在保證企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，利用VR技術(shù)模擬各類突發(fā)事件場(chǎng)景,，參訓(xùn)人員可獲得身臨其境的演練體驗(yàn),。

在虛擬場(chǎng)景中參訓(xùn)人員不但可以學(xué)習(xí)各種應(yīng)急設(shè)備的使用方法，而且可以親身使用這些設(shè)備進(jìn)行處置操作,，保證了在現(xiàn)實(shí)中遇到類似狀況發(fā)生時(shí)可以準(zhǔn)確處置,，相較于傳統(tǒng)的演練方式更加逼真，也極大地提升了參訓(xùn)人員的興趣,。

此外,，利用VR技術(shù)構(gòu)建的模擬場(chǎng)景使用方便，成本低廉,，可以隨時(shí)隨地展開演練,，從而保證演練的覆蓋面。

工業(yè)革命創(chuàng)造了各種機(jī)器,、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施,，互聯(lián)網(wǎng)則為工業(yè)制造系統(tǒng)帶來了質(zhì)的變革，加快工業(yè)生產(chǎn)向網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向轉(zhuǎn)變,。

工信部《虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書5.0》中明確提出“通過財(cái)政資金促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,，支持面向工業(yè)、文化,、教育等重點(diǎn)行業(yè)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用”,。可以預(yù)見,，VR技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景和潛力,。

（作者高天寒,，供職于東北大學(xué)交互式媒體與計(jì)算技術(shù)研究所）
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