基于Web3D的产品虚拟展示技术

《装备制造技术》２０１１年第４期

基于网络的虚拟现实技术，是随着互联网与虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）技术的发展而产生的，其目的是在网络特别是互联网上建立三维的虚拟世界［１］。目前，网络化虚拟现实技术在电子商务、远程教育、工程技术、计算机辅助设计等领域，己经获得了广泛的应用。虚拟技术不仅能应用于游戏和娱乐，更加诱人之处还在于其潜在的巨大商业价值，如产品展示，广告制作、公共展览和博览会等等。对于网上电子商务，将销售产品展示做成３Ｄ的形式，必将吸引更多的顾客。人们还可以通过３Ｄ虚拟技术，根据一些图片、建筑设计图纸等历史资料，再现以前的历史景观并漫游其中。使用３Ｄ技术实现网络上的虚拟展示，相当于构建一个３Ｄ场景，让用户以第一视角在其中穿行，场景和控制者之间能产生交互，尤其适合虚拟展厅、建筑房地产虚拟漫游展示等［２］。

近几年网络化虚拟现实技术有了长足发展和进步，出现了十种以上用于网络的虚拟现实平台制作软件，在渲染的速度、图像品质、造型技术、交互性以及数据的压缩与优化上，都各有特色。

１主流虚拟展示技术的原理和比较

当前，以英特网为基础的虚拟展示技术，归纳起来可分为３类：

（１）以Ｉｍａｇｅ为基础的Ｐａｎｏｒａｍａ技术；

（２）以３ＤＰｏｌｙｇｏｎ为基础的ＶＲＭＬ三维技术；

（３）以Ｗｅｂ３Ｄ为代表的新一代网络虚拟现实技术［３］。

Ｗｅｂ３Ｄ简单地说，就在网络上实时的演示３Ｄ图像。目前，绝大多数的ＮｅｔｗｏｒｋＶＲ技术主要是针对三维现实技术的网络应用开发的，其主要特点就是对３Ｄ模型的网上三维交互演示。

网上产品三维展示（Ｗｅｂ３Ｄ）作为ＶＲ的一个分枝，是对真实环境或商品的３６０°全面展现，比静态图片更符合人的视觉习惯，更重要的是可以实现三维互动效果，也就是说用户可以控制如何去观察一个物品或场景。其作为一种最先进的网上产品展示方式，可以让消费者来决定如何体验产品，或前后、或远近、或开关、或拆装，近在眼前，犹如托在手中［４］。逼真的３Ｄ模型，仿佛身临其境，强大的交互功能，使得个性产品深入人心。通过互联网，将真正实现与全球客户零距离、面对面。

２应用较广泛的主流虚拟展示技术

２．１ＶＲＭＬ技术

ＶＲＭＬ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙＭｏｄｅｌｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅ）是虚拟现实建模语言的缩写形式，其定义了一种描述互连网上交互式三维多媒体的标准文件格式。ＶＲＭＬ与虚拟现实要求的三维图像品质还有很大距离，ＶＲＭＬ不强求虚拟现实要求的逼真性和沉浸感，实际上也是目前网络的传输能力和大多数Ｉｎｔｅｒｎｅｔ客户端的硬件水平决定的［５］。以ＶＲＭＬ为基础，可以建立不同级别的应用，这一特点使得ＶＲＭＬ在电子商务、教育、工程、交互式娱乐等多个领域受到广泛的关注２．２Ｃｕｌｔ３Ｄ技术

Ｃｕｌｔ３Ｄ是一种崭新３Ｄ网络技术，并不在新的语言上有所创新，而是利用现有的技术。Ｃｕｌｔ３Ｄ由两部分组成，一部分编写３Ｄ素材，另一部分用于解读３Ｄ素材．将最终结果无缝地嵌入到Ｈｔｍｌ中［６］。它让

基于Ｗｅｂ３Ｄ的产品虚拟展示技术

王海萍

（台州科技职业学院，浙江台州３１８０２０）

摘要：通过对基于网络虚拟设计的主要展示方法和技术进行分类，进而分析了典型虚拟展示技术的原理和特点。

关键词：虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）；ｗｅｂ３Ｄ；ＶＲＭＬ；Ｃｕｌｔ３Ｄ

中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１１）０４－００９３－０２

收稿日期：２０１１－０１－２３

基金项目：２０１１年浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）项目

作者简介：王海萍（１９８３—），女，浙江台州人，讲师，硕士学位，研究方向为产品造型设计。

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Equipment Manufactring Technology No.4，2011

ＰｒｏｄｕｃｔＶｉｒｔｕａｌＤｉｓｐｌａｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎＷｅｂ３Ｄ

ＷＡＮＧＨａｉ－ｐｉｎｇ

（ＴａｉｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴａｉｚｈｏｕＺｈｅｊｉａｎｇ３１８０２０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｅｓｓａｙｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｖｉｒｔｕａｌｄｉｓｐｌａｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｙ

ｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇｔｈｅｍａｊｏｒｄｉｓｐｌａｙｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｎｅｔｗｏｒｋ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ；ｗｅｂ３Ｄ；ＶＲＭＬ；Ｃｕｌｔ３Ｄ

你把图像品质高和速度快并有实时交互的物体，送到所有的因特网用户手上，是全新的Ｗｅｂ３Ｄ技术一个跨平台的３Ｄ引擎，其目的是在网页上建立互动的３Ｄ物件。利用Ｃｕｌｔ３Ｄ可以以视觉的方式呈现不同的事件和功能的互动性，交互能力强，采用流的形式，文件较小，效果较好。可以旋转，放大，缩小，体现真实的物体属性。

对于窄带网的应用，Ｃｕｌｔ３Ｄ展示产品最好的解决方案之一，Ｃｕｌｔ３Ｄ的文件量非常小，只有（２０～２００ｋ

），却有近乎完美的三维质感表现。对于一般的浏览器，只需安装一个插件，即可即时浏览［７］。２．３

ＪＡＶＡ技术

利用ＪＡＶＡ技术，可以轻松的创建３６０°实景物体和场景展示，并能模拟三维空间。ＪＡＶＡ技术产品可在浏览器上直接浏览，不需要任何插件。主要是运用ＪＡＶＡ的Ａｐｐｌｅｔ的嵌入网页。２．４

Ｑｕｅｓｔ３Ｄ技术

Ｑｕｅｓｔ３Ｄ是Ａｃｔ－３Ｄ公司开发的虚拟现实软件系统，可以开发出十分逼真的场景效果，而且较其他虚拟现实系统，节约更多系统资源；另外软件的使用，不需要象Ｖｅｇａ系列正版软件一样购买授权文件，费用较低。Ｑｕｅｓｔ３Ｄ还不同于其他的软件系统，在系统中不需要虚拟现实开发人员进行复杂代码的编写，取而代之的是用逻辑的树形结果来描述，十分简单方便，原来只有程序开发人员从事的工作，现在可以由设计者来代替。Ｑｕｅｓｔ３Ｄ可以在较低配置的计算机硬件条件下，实现十分出色的三维图形和场景效果，在色彩、材质、光影的表现上，不输于其他任何一种虚拟现实技术，而又具有自身数据精简、运行要求低的独特优势，正越来越多的应用到各领域不同目的的虚拟展示或互动中。

表１对Ｑｕｅｓｔ３Ｄ、ＶＲＭＬ、Ｊａｖａ３Ｄ和Ｃｕｌｔ３Ｄ的主要特性对比，包括浏览需求和运行平台，以及对数据库的支持能力等。

３结束语

随着虚拟技术的发展和计算机技术的不断进

步，Ｗｅｂ３Ｄ技术已经在各个领域得到了广泛的应用，同时，在未来将在更多的领域成为一种主要技术。

参考文献：

［１］张文渊，苏键锋．因特网上的ＶＲＭＬ［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２０００．

［２］刘胜，夏超文．Ｗｅｂ环境下的交互式３Ｄ虚拟展示［Ｊ］．工程

图学学报，２００９，（４）：１６－１７．

［３］（韩）李正浩，金城元，朴光宇，等．三维魔术—Ｃｕｌｔ３Ｄ＆３ＤＳ

ＭＡＸ［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００２．

［４］阿新工作室，任我虚拟Ｃｕｌｔ３Ｄ／３ｄｓｍａｘ４．２／Ｍａｙａ４三维产品设计与互动教程［Ｍ］．北京：北京希望电子出版社，２００２．

［５］胡小强．虚拟现实技术［Ｍ］．北京：北京邮电大学出版社，

２００５．

［６］蒋燕萍，夏旺盛，黄心渊．几种Ｗｅｂ３Ｄ技术的比较［Ｊ］．北方工业大学学报，２００３，（１）：１０－１２．

［７］汪志翔，陈定方，杜海涛．基于Ｃｕｌｔ３Ｄ的齿轮减速箱虚拟

拆装［Ｊ］．湖北工业大学学报，２００９，（４）：２０－２１．

表１常见网络化虚拟展示技术的特性对比

名称

Ｑｕｅｓｔ３ＤＶＲＭＬＪａｖａ３Ｄ

Ｃｕｌｔ３Ｄ实时渲染效果出

众，硬件要求不高，支持多种格式文件导入，开发难度不高描述语言，支持脚本控制场景，网络应用领域广泛功能和可编程性强，可实现效果丰富，可调用ＶＲＭＬ场景

基于Ｊａｖａ，文件量小，图像品质好，不需硬件支持，可用于Ｏｆｉｃｅ或Ａｃｒｏｂａｔ文档

浏览需求

需插件

需插件

需ＪａｖａＡＰＩ

需插件

运行平台

Ｗｉｎ／ＭａｃＯＳＷｉｎ／ＭａｃＯＳ

Ｗｉｎ／ＳｕｎＯＳＷｉｎ／ＭａｃＯＳＳｕｎＯＳ／ＨＰＡＬＸＬｉｎｕｘ

数据库支持

支持

不直接支持

支持

不支持

特

性

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虚拟设计简述(课程论文)

摘要：虚拟设计是利用计算机应用技术在计算机中构造成创建一个虚拟的、数字化的产品数字样机，代替部分或全部的物理样机，利用数字样机来完成初期设计阶段需通过物理样机完成的各项试验的虚拟考核。基于虚拟现实技术对产品进行不投入实物生产前的各项模拟现实测试，仿真模拟，以保证产品在初期设计阶段的一次成功率。 虚拟设计在制造业应用前景很广，它所创建的数字样品拥有和物理样品相同的特性，而由于数字化使得修改，分析，优化更容易实现，以及与各元素之间的交互性使产品设计更能适应具体要求，节约成本，能实现敏捷制造，以及并行工程。虚拟设计符合绿色设计的要求，是可持续发展以及高科技技术发展的必然趋势。 关键词：虚拟设计；数字化；虚拟现实技术；仿真模拟；交互性 1虚拟设计的内容及产生背景 虚拟设计（virtual design）是以计算机辅助设计为基础，利用虚拟现实技术发展而来的一种新的设计手段。虚拟设计涉及众多学科和专业知识,广泛应用于企业的生产与制造之中。本质上讲,虚拟设计是将产品从概念设计到投入使用的全过程(产品的生命周期)在计算机上构造的虚拟环境中虚拟地实现,其目标不仅是对产品的物质形态和制造过程进行模拟和可视化,而是对产品的性能,行为和功能以及在产品实现的各个阶段中的实施方案进行预测、评价和优化。它是产品开发的测试床。 虚拟设计是20世纪90年代发展起来的一个新的研究领域，它是计算机图形学、人工智能、计算机网络、信息处理、机械设计与制造等技术综合发展的产物。虚拟设计产生的背景是基于第三次计算机为代表的信息技术革命的发生，计算机技术的发展为其创造条件。而且在世界范围内新的发展理念可持续发展的提出为探索新的设计方法诞生指明了方向。由于虚拟设计主张设计将从有形设计向无形设计转变,从物质设计向非物质设计转变,从实物产品的设计向虚拟产品的设计

探讨虚拟展示方式及其重要意义

https://www.docsj.com/doc/9918775370.html, 探讨虚拟展示方式及其重要意义 摘要：虚拟展示是通过计算机模拟的三维的展示空间环境，虚拟展示方式能给参观者身临其境的感受，并操纵系统中的每一个对象，同时又具备了听觉、触觉、嗅觉的多媒体功能.通过虚拟展示的方式以多元化和主动性地把展示内容呈现给观众，虚拟展示是展示设计的一个重要组成部分，在社会领域和信息领域、商业领域中有着非常重要的作用；并将成为传统展示设计的有益补充。虚拟展示已成为展示领域中不可缺少的一部分，本文将针对其虚拟展示方式方法进行探讨、研究、运用及阐述虚拟展示的重要意义。 关键词：身临其境交互作用想象天地虚拟展示 前言 虚拟展示是以计算机媒体为依托和以艺术设计为基础的一种产品展示手段，并利用传统的或现代的媒体对展示环境进行系统的策划、创意、设计及实施的过程。现代商业空间的展示手法各种各样，展示形式也不定向化，虚拟展示是现代展示中倍受青睐的展示形式，它有别于传统的静态展示，采用活动式、操作式、互动式等，观众不但可以触摸展品，操作展品，制作标本和模型更重要的是可以与展品互动，让观众更加直接的了解产品的功能和特点，由静态陈列到动态展示，能调动参观者的积极参与意识，使展示活动更丰富多彩，取得好的效果。 在当今社会，计算机技术、网络技术的广泛应用正在越来越多的改变着我们的生活方式，电脑微型处理器的运用正在解放机械化时代对产品形式的束缚，设计师可以拥有以前任何一个时代无法比拟的创造性和想象力，设计的形式和内涵都在发生着变化,数字化的环境正在赋予设计师新的责任，那就是做更符合这个时代的发展要求和更人性化的设计，虚拟展示正是在这种前提下应运而生的。虚拟展示设计的独到作用体现出强大的生命力，作为从事展示设计的专业人员，我们非常有必要了解这一新生事物，并将之应用到我们的设计工作中来,帮助我们抓住时代的脉搏。人类进入了网络时代之后，信息社会中的人类交流将采用新的方式和进入新的领域。这种信息交流手段是多元化的，多种手段并存的：“图像→文字→三维环境→虚拟展示”。由于文字、图像很难说明事物变化的动态过程；所以人们采用了三维环境的方式，制作一个现实的实体，来表现运动着的事

三维展示系统介绍

三维互动平台系统 1.系统概况 三维互动平台以三维影像、二维动画、互动行为集合的展示系统，通过三维仿真技术及友好简单的操作界面，清晰全面进一步提高房地产营销效果，从传统的人与人交流，转变为人与信息的互动，让消费者获取开发商已设定的商业内容。 ［系统概念］互动展示系统集合了三维影像、二维动画、室内虚拟现实、互动行为等等多种媒体展示优势的互动传播平台。并将重点放在全面整合讯息传播方式，并提供有效的互动行为，在设定的媒介渠道上让消费者获悉自己想要的咨询。 ［系统平台］新媒体交互操作，全新的展示手段吸引看楼者，颠覆常规营销宣传手法，建立开发商与消费者沟通新渠道，它是连接销售人员和顾客的桥梁。 手指触及之处每每带来新意，在互动之间获悉一切讯息。

［产品优势］拥有动画的精美画质、沙盘的全局感受和三维游戏的全方位互动体验。直观、全面、身临其境地体验室内装修、建筑外观设计，进一步提升产品整体形象。 2.系统开发 在三维互动平台系统建设中，我们结合强大的三维资源，以高度仿真三维视觉技术呈

现产品的建筑空间设计；系统展示效果不再是以往的静态静止图，结合多媒体触摸屏技术，我们采用了更多互动行为，从城市区域沙盘到户型室内空间都以三维景观仿真技术实现，通过手指拖动可360度观看沙盘及建筑各个角度，在室内空间方面三维仿真技术更是细腻逼真，每个细节真实、全面，形如亲临现场；信息处理方面，摆脱以往信息系统的单一文字表格形式和单一按钮点击操作，信息以视像化归类处理，架构清晰明了，以手指拨动操作选择相关信息更添趣味性。 ［系统功能］互动系统以实景图片、效果图、影像视频、文字资讯等多种媒体结合形式对产品进行介绍：包括城市区域沙盘、项目建筑沙盘、标准户型展示、室内虚拟漫游、商家楼书互动，通过菜单操作方式，可自由进行操控，自主选择阅读内容，交互体验简单明了，精准无误。 ［开发技术］根据建设的范围、周期和难易程度，从技术路线上分成三大部分的内容：(1).程序架构的互动系统：采用Action Script程序、Flash制作系统程序架构； (3).形像平面设计：Photoshop、IllustratorCS3、CorelDRAW12制作平面内容 (2).三维仿真数码影像：采用3ds Max、Premiere、After Effects制作三维立体影像。 系统开发工具包括有： 程序架构Action Script 二维动画Flash 图象处理PhotoshopCS3、IllustratorCS3、CorelDRAW12 三维图像3DMX 影像数据After Effects、Premiere

虚拟技术为设计师提出的新要求

虚拟技术为设计师提出的新要求 随着虚拟技术的来临与未来的逐渐普及，对于设计从业者来讲也会面临一次全新的挑战和机遇。那么在未来虚拟技术盛行的互联网时代，要求设计师在设计和研究产品时的方式和方法上，都要面临一个全新的改变和调整。 其实对于产品的设计来说，其设计思维和提升用户体验以及服务设计的想法和构成来讲基本上是通用的。但是在虚拟环境中，实现其设计思维的手法和技术往往会发生翻天覆地变化，那么，设计师该如何从技法和思维上适应虚拟技术的到来并做好准备，来具体谈一下。 1、需要了解虚拟现实的设计以及工作原理 简单介绍几种方法，第一种可以先了解由 16 台 Gopro(小型可携带固定式防水防震相机)组成的 Google Jump 平台。(如图 1-19) 图 1-19 小型可携带固定式防水防震相机 Google Jump 是指谷歌于 2015 年推出的针对于虚拟现实视频的制作工作平台，由一个开放设计的相机设备、一个可以把原始画面变成虚拟现实视频的汇编程序，以及视频播放平台组成。由于虚拟现实所带给用户的是全息环境的体验，所以在拍摄和制作时需要考虑使用到类似于全景相机的设备来完成拍摄，这也是最原始的全息环境拍摄手法，后来也会结合动态对焦以及光场相机来提升其视频体验的效果。(如图1-20)

图 1-20 谷歌虚拟现实工作平台 通过计算将其转换成 VR 视频之后还需考虑如何确定事物的远近以及景深关系，以便于让体验更加真实，由于虚拟环境是对于真实环境的重现，所以需要结合人眼的物理工作流程来考虑，在观看事物环境时通常分为近景，中景以及远景这三种景深关系，一般用户习惯于中景所带来的体验，所以虚拟现实影像会将内容的重点放到中景区域来展示，处理好这三者关系是可以很好地减少虚拟现实带给用户体验时的眩晕感。 还要注意避免全息视频间的裂缝。除此之外，还可以通过 Viewer Profile Generator 来调整显示参数，这样不仅能够纠正画面变形，还可以学习 VR 眼镜的原理。 现有的体验更多是要结合 VR 眼镜以及头显来使用。那么现有的虚拟现实的头显设备当中，售价从几百元到几千元甚至上万元不等。其中包括 Oculus、HTCVIVE 以及微软推出的Hololens 等高端品牌产品，也有国内的暴风魔镜等设备，那么它们之间的区别到底在哪呢?接下来给大家主要介绍一下。(图 1-21a，1-21b) 图 1-21a VR 设备

医学护理三维虚拟仿真系统

医学护理虚拟仿真系统 1.产科护理虚拟仿真软件 1）四步触诊：可以完整、清楚地展示四步触诊的步骤，从多个模式、多个 方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出子宫内胎儿情况。 2）平产接生：从接产前准备到接产步骤：完整、清楚地展示平产接生的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以通过三维交互操作，身临其境地练习接生手法。 3）人工流产：完整、清楚地展示人工流产的操作步骤，从多个模式、多个 方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在剖视模式下可以直观显示出器械在阴道和子宫内部的具体情况。 4）影响产妇的四个因素：可以完整、清楚地展示产力（子宫收缩力、腹壁 肌及膈肌收缩力、肛提肌收缩力），产道，胎儿的相互关系，从多种模式、多个方位观看相关肌肉收缩情况。

5）臀位助产：完整、清楚地展示臀位助产的操作步骤，从多个模式、多个 方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出胎儿与子宫的变化关系。 6）分娩机制：在原理模式下，可以清楚了解每个步骤胎头各相应径线和骨 盆入口平面、中骨盆平面及出口平面的相互关系。可以观察到胎头的前囟门和后囟门。 2.基础护理三维仿真软件 1）心肺复苏：可以完整、清楚、准确地展示心肺复苏的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以在三维透视模式下显示病人心肺内部三维结构的变化情况。

2）留置导尿术：通过三维泌尿系统和导尿管真实模拟出导尿管在尿道内的 位置关系和运动反馈；例如，可以在透视和剖视模式下观看导尿管通过尿道的过程。 3）静脉输液：可以完整、清楚、准确地展示对患者的评估核对，七步洗手 法洗手，戴口罩，用物准备，操作过程。可以从多个方位观看如何选静脉，如何 持针、如何插针，如何固定，如何拔针等，例如可以在三维透视模式下查看静脉 内部结构，针头与静脉的位置关系等。 4）鼻饲法：通过三维消化系统和导管真实模拟出导管在体内的位置距离， 吞咽时食道的变化，误插入管，患者出现的咳嗽、呼吸困难、发绀的症状；例如，可以在透视和剖视模式下观看口腔和食道内的插管过程。 福建水立方三维数字科技有限公司是一家专注于虚拟仿真/VR/AR/MR技术在医学护理领域应用软件及系统的研发和推广的高新技术企业。公司专注于助产、护理、基础医学、中医学等医学三维虚拟仿真技术的研发。公司的主要产品（服 务）包括：提供VR虚拟现实系统、MR/AR系统、3D交互墙、大型Cave系统等解决方案，构建实验教学平台、微创手术系统、教育培训系统、虚拟仿真平台。 公司为福建省高新技术企业，也是目前国内首家的集VR/AR临床医学培训+解决方案+平台建设于一体的高新技术企业。“公司自成立以来，已相继研发出"

虚拟现实技术应用及其未来展望

虚拟现实技术应用及其未来展望 虚拟现实是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的最新技术, 是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、教育、医学、心里学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。 一、虚拟技术的特征 虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用虚拟技术创建的拟环境之中和真实环境是没有差别的。虚拟现实具有3个最突出的特性:交互性、沉浸性和构想性。 1、交互性： 人们可以通过使用专门的输入和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互操作和交流。 2、沉浸感： 沉浸感是指用户在纯自然的状态下借助交互设备和自身的感知觉系统对虚拟环境的投入程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。 3、构想性：指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识,从而使用户深 化概念和萌发新意。因此说虚拟现实可以启发人创造性思维,使抽象概念具体化。 二、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术应用非常广泛,它可以用于军事、教育训练、设计规划、产品建模、心理学治疗及艺术与娱乐等多方面。 1、军事领域 虚拟现实技术已成为军事和航天领域的先锋技术虚拟技术最初是美国航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。现在广泛用于各兵种部队的战术研究、演习、模拟训练和培训等,战斗实验室已成为数控战士的战场。 “司令部军事演习”也已成为一种军事演习的重要形式,这类演习可用于为未来战争组织装备、主导原则和综合训练等决策提供参考数据。美国航空航天局埃姆斯研究中心还建立了一座虚拟实验室,它所拥有的飞机模型器无论从规模上还是从逼真程度来看都处于世界之最,主要用于研究现在的或拟议中的飞机飞行控制、制导、座舱显示、自动化和操纵的品质,它能够获得有关飞机性能的实时数据和视图,并且航空研究人员和设计师坐在家里就可以“进入”该实验室进行操作,其灵敏度远远高于现在的任何其他此类研究手段。 虚拟现实技术在军事领域中发挥着重要的作用,被广泛的应用于军事训练、武装装备的研究和生产以及军事教育等各个方面。目前的军事模拟训练

虚拟仿真技术及其军事应用

虚拟仿真技术及其军事应用 作者 摘要：虚拟仿真技术是近年来系统仿真领域研究的热．氛问题，而且在军事领域有了广泛的应用。本文以庄拟现实技术为基础，具体讨论了虚拟现实技术在作战仿真中的应用，对虚拟作战仿真的研究进行了探讨。 关键词：虚拟仿真技术虚拟现实技术虚拟作战仿真 1. 引言 自从世界上出现第一台训练仿真系统（以1929 年美国空军飞机练习器-林克机为代表）以来，经过了以机电解算装置为主的仿真系统，以模拟计算机为主的仿真系统，以数字计算机为主的仿真系统等几个阶段，系统仿真技术得到逐步发展。特别是近十几年来，随着计算机技术的发展，系统仿真技术的发展也更加迅猛，而且在军事领域中的应用也越来越广泛。 虚拟现实（Virtual Reality 简记VR）技术是近年来系统仿真领域研究的热点，并且在很多行业开始有了实际应用。在军事领域，美国最早将虚拟现实技术应用于作战仿真。其研究人员在虚拟现实技术构造的数字化地形、地貌和敌情数据库上进行作战仿真和武器装备性能的评估。由于虚拟现实技术在军事领域有着广泛的应用前景，因此，美国军方始终把虚拟现实技术的研究与应用列于《国防部关键技术计划》中，并将虚拟现实技术视为建设21 世纪军队和培训21世纪人才以及发展新一代信息化战争武器装备的“革命性”手段。 目前，我军对作战仿真的研究日趋深人，但与先进的军事大国相比，仍存在不少差距。由于虚拟现实技术的出现极有可能为未来军事领域带来革命性的影响，因此我军应积极研究虚拟现实技术在作战仿真中的应用。本文以虚拟现实技术为基础，具体讨论虚拟作战仿真及其军事应用。2. 虚拟现实技术简介 2.1 虚拟现实技术的内涵 虚拟现实技术是80年代提出的一种新兴技术，它是将计算机技术、自动控制技术、系统工程方法、人工智能、仿真技术、多媒体技术、信息融合技术、立体影像技术、光电技术以及神经生物学、心理学和行为科学等诸多科学技术成果融合一体的崭新的人工合成的“虚拟环境”。 2.2虚拟现实技术的特征 虚拟现实技术创造的人机和谐仿真环境具有“沉浸-交互-构思”的基本特征。它利用并集成高性能的计算机系统和各类传感器，在多维信息空间创造一个使研究者处于具有身临其境的沉浸感，具有完善的交互作用能力，能帮助和启发构思的仿真信息环境。VR 的主要特征为： (1)多媒体感知性 在虚拟现实系统中，用户将感觉不到身体所处的外部环境而“融合”到虚拟世界中去，即指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。 (2)交互性 用户可以通过三维交互设备直接控制虚拟世界中的对象，并从虚拟环境中得到反馈信息。 (3）自主性 指虚拟现实系统中的物体可按各自的模型和规则自主运动，即指虚拟环境中物体依据客观规律动作的程度。 2.3 虚拟现实系统的分类 依据交互界面的不同，可将VR 系统分为下几种类型： （1）世界之窗（Window on World

数字虚拟技术简介

数字虚拟技术： 数字虚拟技术是基于数字影像的虚拟在线技术，能够实现超越3D建模的真实再现能力，以达到对环境或物体对象进行逼真再现。通过后期加工制作，使文件能够在flash的支持下进行流畅、快速的播放。通过鼠标或键盘控制使画面实现全方位的视角观看，以达到身临其境的视觉感受。是博物馆、美术馆等实现数字展示的最佳方式。 数字虚拟技术特点： 1. 高清、超真实： 纯真实的虚拟三维影像技术, 有高清晰的视觉效果，具有3D建模无可比拟的真实再现能力。 2. 更强大的交互功能： a.具有很强的交互功能，导览性、交互操作性强，在flash 的支持下, 使用鼠标控制环视的方向,通过点击即可以自由从一个场馆到另一个场馆漫步, 同时360度观看各种展品。 b.还可添加各种多媒体内容，如视频，音乐，语音，动画，

游戏，浏览者不仅仅是阅览，而是参与其中，进行各种互动体验，接受丰富多彩的多媒体内容。 c.此外，针对器物等立体收藏品，我们能提供三百六十度的观看角度，让观者立体的观察文物及展品的同时记录下藏品的每一个细枝末节。 3.无障碍展示和浏览： 文件量小，无需插件，下载速度快，在Flash的支持下轻松一键超清晰高速浏览。 4.效率高、成本低 相对于3D建模技术，影像数字技术具有：制作周期短，占用硬盘空间小，回应效率高等特点，并且很容易分辨作品的细节及特点。 5.多终端、多媒介展示 支持各种终端媒介使用，支持多种多媒体格式（swf、QuickTime （mov）、JAVA、VRML、avi），不仅可在网络上轻松浏览，支持互

联网网络环境传播，支持光盘存储。还可使用电脑、触摸屏现场展示、Ipad、手机等终端随时随地浏览项目，成为展馆或博物馆等机构更有效地拓展及传播方式。 6.数字化信息的保存 数字展厅不单只还原展览场景，对于场景中的每个器物同样可以做深化展示，因此可以将展览中的每个展品的数字档案利用数字展厅有机组织起来，形成更加完整和有组织性的博物馆数字档案。

VR虚拟现实专业技术是什么

VR虚拟现实技术是什么

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VR虚拟现实技术是什么 虚拟现实技术（VirtualReality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、仿真技术学、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。 接下来就让小编带你来看看VR/AR产品定制的相关情况吧~带你了解 VR/AR产品定制~ 博物馆的数字化是近年来博物馆发展的重要趋势，将虚拟现实技术应用在数字博物馆的建设中是一个重要的课题，这是将来数字博物馆发展的方向之一，拥有广阔的发展前景。 一、简介 博物馆的数字化是近年来博物馆发展的重要趋势，将虚拟现实技术应用在数字博物馆的建设中是一个重要的课题，这是将来数字博物馆发展的方向之一，拥有广阔的发展前景。利用虚拟现实技术将博物馆真实、完整地存储到计算机网络，

实现真三维数字存档，供保护、修复、复原和文化交流使用，可令博物馆的收藏珍品突破原有技术条件和保存方式的限制进行传播。 二、虚拟现实技术对博物馆的意义： 1，连接旅游者、旅游产品、旅游产品经营者的一个最好的手段。通过三维虚拟导览展示，游客可以深切感受旅游景点的美景，住宿酒店环境，旅游路线、旅游价格都有了真真切切细致的了解。 2，大大降低旅游产品的推广成本通过网络宣传推广，比电视、杂志、报纸、人员促销等传统手法成本低，网络化推广提高办事效率，降低成本，节省了人力资源 3，方便了旅游者选择旅游产品旅游者只要通过观看三维虚拟导览，坐在家里轻轻点击鼠标就可以模拟旅游，实现电子化的边走边看，而不需要向以前那样辛苦的跑到旅行社咨询，做旅游决定也有了最好的依据。 4，尽显旅游产品的特色和亮点，把展示效果发挥到最大专业高水准的全景摄影，充分展现旅游景点的魅力。高清晰度的满屏虚拟展示，就像来到现场一样的体验。上下左右，随意操作，可走近可退远，景点之间可自由切换漫步。配上多媒体音效和解说， 三、基于文物保护目的的虚拟现实技术应用

虚拟仿真施工技术

1虚拟仿真施工技术 （1）主要技术内容 虚拟仿真施工技术是虚拟现实和仿真技术在工程施工领域应用的信息化技术。虚拟仿真技术在工程施工中的应用主要有以下几方面： A.施工工件动力学分析：如应力分析、强度分析； B.施工工件运动学仿真：如机构之间的连接与碰撞 C.施工场地优化布置：如外景仿真、建材堆放位置， D.施工机械的开行、安装过程； E.施工过程结构内力和变形变化过程跟踪分析； F.施工过程结构或构件及施工机械的运动学分析； G.施工过程动态演示和回放。 (2)技术指标 虚拟仿真施工主要包含以下技术体系: A.三维建模技术 运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反应施工模型与设计模型之间的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必须建立施工产品主模型描述框架，随着产品开发和施工过程的推进，模型描述日益详细。通过BIM技术，保持模型的一致性及模型信息的可继承性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。 B.仿真技术 计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，

然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。基本步骤为；研究系统→收集数据→建立系统模型→确定仿真算法→建立仿真模型→运行仿真模型→输出结果，包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。 C.优化技术 优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后，通过设定优化目标和运算方法，在制定的约束条件下，使目标函数达到最优，从而为决策者提供科学的、定量的依据。它使用的方法包括：线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等。 D.虚拟现实技术 虚拟建造是在虚拟环境下实现的，虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。 (3)适用范围 工业与民用建筑、市政工程、土木工程施工方案编制。

虚拟现实技术对展示设计的影响

虚拟现实技术对展示设计的影响 一、虚拟现实技术概述 1.虚拟现实技术的定义虚拟现实技术又称为灵境技术或人工环境，它 是近年出现的一项高新技术。虚拟现实技术利用计算机模拟所产生的 拥有三维空间的虚拟世界为使用者提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者通过一些装置进入特定环境。虚拟现实技术的特点主要 有以下几点。（1）构想性构想性又称自主性，虚拟现实技术可以通过 丰富的想象拓展人类的认知范围，使得人类的认知范围突破真实环境 的局限，进而使人们能够“到达”一些现实中所没有的环境。（2）多 感知性传统的计算机技术只有视觉感知，而虚拟现实技术不仅包括传 统的视觉感知，同时还拥有听觉感知、触觉感知等。虚拟现实技术的 理想状态便是各种感知功能的共存，但是由于当前技术的局限性，目 前的虚拟现实技术仅具有听觉感知、触觉感知、视觉感知等部分功能。（3）交互性虚拟现实技术的交互性使使用者不再像旁观者一样被动接 受计算机所带来的信息，它能够让使用者通过与虚拟环境中的事物进 行互动从而得到环境的反馈。用户在虚拟环境中可以用手抓住其中的 事物，环境会反馈给用户手抓物体的真实感觉，同时，使物体能够随 着人的手的移动而运动。 2.虚拟现实技术中的关键技术（1）广角立体显示技术以往的计算机 图形技术如果具有足够准确的模型也可以精确产生不同事物的形象， 但是对于一些特殊情况，图像的刷新就相当重要，同时也要求较高的 图像质量。实时三维计算机图形技术可以做到实时、快速刷新图像， 图像质量也较高，这项技术在模拟飞行系统中运用较为广泛。（2）触 觉与力觉反馈技术触觉与力觉反馈技术通过在手套中安装一些可以振 动的触点来模拟触觉，使人们能够在虚拟世界中直接对见到的事物进 行操作，从而能够感受到物体对人体所产生的反作用力。该技术使虚 拟环境更加逼真，使人们产生身临其境的感觉，从而更为准确地反映 出虚拟环境状况。

虚拟设计-虚拟设计软件

虚拟设计软件 完整意义上的虚拟环境由硬件、软件和用户界面三个部分组成。如果把虚拟环境的硬件部分看作其肢体，则虚拟现实环境的软件控制部分就是其大脑。 (1)语言类软件 语言类软件如VRML、Fortran、C＋＋、Java、OpenGL等都可以作为开发应用程序的语言工具。下面主要介绍VRML。 虚拟现实造型语言VRML(Virtual Reality Modeling Language)是描述3D虚拟场景的一种标准，利用它可以在Internet上建立交互式的三维多媒体的境界。虚拟现实造型语言定义了三维应用系统中常用的语言描述，如层次变换、光源、试点、几何、动画、雾、材料特性和纹理映射等，并具有简单的行为特征描述功能。 VRML的基本特征包括分布式、交互式、平台无关、三维场景、多媒体集成、逼真自然等，被称为“第二代WEB”，其应用范围相当广泛。VRML技术诞生于1994年，1997年VRML2.0成为第一个在网页上发布的ISO国际标准(ISO/IECl4772)。发展至今，VRML已经有了不少成功的案例。例如在美国火星探测器的行动中，人们用VRML实现了该探测器的3D动画现实，从而使无数人得以在网上观察这—探险过程。 VRML的作用就是用来创建VRML虚拟现实场景，它把“虚拟世界”看成一个“场景”，而场景中的一切都看成“对象”(也就是一个“节点”)，对每一个对象的描述就构成了VRML 文件。VRML的目的主要是为了在网页中实现三维动画效果及其与三维对象的交互，应用VRML动态显示的功能如能够实现虚拟设计中的动态仿真，应用VRML具有交互性的功能可实现用户参与的虚拟设计。 VRML本质上是一种用于造型的脚本语言，与目前比较成熟的造型软件如AutoCAD、3D Studio MAX等相比，其最大特色是实时渲染。使用已有的造型软件可以制作出效果极为丰富的三维效果，但不能实时渲染和实时交互，只能预渲染后，以一种旁观者的身份观看渲染效果，而不能以参与者的身份参与到虚拟环境中。 VRML文件的基本单元是节点，每个节点都可以有五个方面的特征，即名字、类型、域、事件、实现。 1)节点的命名是通过DEF语句来实现的，节点命名后可通过USE语句引用，达到共享的目的。 2)每个节点都属于某个类型，VRML2.0共定义了54种基本节点类型，同时用户还可通过PROTO和EXTERN-PROTO来定义自己的节点类型。 3)各种类型的节点都可能包含一套可以接收和发送的事件，事件又分为入事件(eventIn)和出事件(eventOut)，节点利用出事件报告自身的状态变化，而入事件将导致节点状态的改变。VRML通过ROUTO语句把事件入口联系起来，构成事件体系。如：ROUTO TouchBox isActive To Viewpoint set-bind就是把接触检测器节点TouchBox的事件出口isActive连结到视点节点Viewpoint的事件入口set-bind。 4)节点的实现包括如下的内容： ①节点在虚拟世界中展现给浏览者的视觉外观和听觉外观； ②对接收到的入事件做何反映，以及如何产生出事件。

虚拟仿真实验技术材料文件

虚拟仿真实验解决方案 上海华一风景观艺术工程有限公司 2017年8月

目录 第一章需求分析 (2) 一、项目背景 (2) 二、实验教学现状 (3) 三、用户需求 (3) 第二章建设原则 (5) 一、建设目标 (5) 二、建设原则 (6) 第三章系统总体解决方案 (7) 一、总体架构 (7) 二、学科简介 (8) 第四章产品优势 (14) 第五章产品服务 (16) 一、服务方式 (16) 二、服务内容 (16) 三、故障响应服务流程 (17) 四、故障定义 (18) 五、故障响应时间 (18) 六、故障处理流程 (19) 七、应急预案 (19)

第一章需求分析 一、项目背景 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》明确指出：把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用，建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求，开发一批专业化教学应用工具软件，并通过教育资源平台提供资源服务，推广普及应用。 在“十三五规划”方针政策指引下，各地陆续出台政策，强调数理化实验教学的重要性。 2016年，北京公布了中高考的新方案，强调义务教育阶段所有科目都设为100分，表示它们在义务教育与学生成长中同等重要，不再人为去区分主次，使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视，其中物生化实验部分占分比例为30%，高考不再文理分科。 继北京重磅发布此消息后，河南教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》，其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分；安徽省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分，考试成绩计入考生中考录取总分；山西省理化实验操作10分。

基于Web3D的产品虚拟展示技术

《装备制造技术》２０１１年第４期 基于网络的虚拟现实技术，是随着互联网与虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）技术的发展而产生的，其目的是在网络特别是互联网上建立三维的虚拟世界［１］。目前，网络化虚拟现实技术在电子商务、远程教育、工程技术、计算机辅助设计等领域，己经获得了广泛的应用。虚拟技术不仅能应用于游戏和娱乐，更加诱人之处还在于其潜在的巨大商业价值，如产品展示，广告制作、公共展览和博览会等等。对于网上电子商务，将销售产品展示做成３Ｄ的形式，必将吸引更多的顾客。人们还可以通过３Ｄ虚拟技术，根据一些图片、建筑设计图纸等历史资料，再现以前的历史景观并漫游其中。使用３Ｄ技术实现网络上的虚拟展示，相当于构建一个３Ｄ场景，让用户以第一视角在其中穿行，场景和控制者之间能产生交互，尤其适合虚拟展厅、建筑房地产虚拟漫游展示等［２］。 近几年网络化虚拟现实技术有了长足发展和进步，出现了十种以上用于网络的虚拟现实平台制作软件，在渲染的速度、图像品质、造型技术、交互性以及数据的压缩与优化上，都各有特色。 １主流虚拟展示技术的原理和比较 当前，以英特网为基础的虚拟展示技术，归纳起来可分为３类： （１）以Ｉｍａｇｅ为基础的Ｐａｎｏｒａｍａ技术； （２）以３ＤＰｏｌｙｇｏｎ为基础的ＶＲＭＬ三维技术； （３）以Ｗｅｂ３Ｄ为代表的新一代网络虚拟现实技术［３］。 Ｗｅｂ３Ｄ简单地说，就在网络上实时的演示３Ｄ图像。目前，绝大多数的ＮｅｔｗｏｒｋＶＲ技术主要是针对三维现实技术的网络应用开发的，其主要特点就是对３Ｄ模型的网上三维交互演示。 网上产品三维展示（Ｗｅｂ３Ｄ）作为ＶＲ的一个分枝，是对真实环境或商品的３６０°全面展现，比静态图片更符合人的视觉习惯，更重要的是可以实现三维互动效果，也就是说用户可以控制如何去观察一个物品或场景。其作为一种最先进的网上产品展示方式，可以让消费者来决定如何体验产品，或前后、或远近、或开关、或拆装，近在眼前，犹如托在手中［４］。逼真的３Ｄ模型，仿佛身临其境，强大的交互功能，使得个性产品深入人心。通过互联网，将真正实现与全球客户零距离、面对面。 ２应用较广泛的主流虚拟展示技术 ２．１ＶＲＭＬ技术 ＶＲＭＬ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙＭｏｄｅｌｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅ）是虚拟现实建模语言的缩写形式，其定义了一种描述互连网上交互式三维多媒体的标准文件格式。ＶＲＭＬ与虚拟现实要求的三维图像品质还有很大距离，ＶＲＭＬ不强求虚拟现实要求的逼真性和沉浸感，实际上也是目前网络的传输能力和大多数Ｉｎｔｅｒｎｅｔ客户端的硬件水平决定的［５］。以ＶＲＭＬ为基础，可以建立不同级别的应用，这一特点使得ＶＲＭＬ在电子商务、教育、工程、交互式娱乐等多个领域受到广泛的关注２．２Ｃｕｌｔ３Ｄ技术 Ｃｕｌｔ３Ｄ是一种崭新３Ｄ网络技术，并不在新的语言上有所创新，而是利用现有的技术。Ｃｕｌｔ３Ｄ由两部分组成，一部分编写３Ｄ素材，另一部分用于解读３Ｄ素材．将最终结果无缝地嵌入到Ｈｔｍｌ中［６］。它让 基于Ｗｅｂ３Ｄ的产品虚拟展示技术 王海萍 （台州科技职业学院，浙江台州３１８０２０） 摘要：通过对基于网络虚拟设计的主要展示方法和技术进行分类，进而分析了典型虚拟展示技术的原理和特点。 关键词：虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）；ｗｅｂ３Ｄ；ＶＲＭＬ；Ｃｕｌｔ３Ｄ 中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１１）０４－００９３－０２ 收稿日期：２０１１－０１－２３ 基金项目：２０１１年浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）项目 作者简介：王海萍（１９８３—），女，浙江台州人，讲师，硕士学位，研究方向为产品造型设计。 93

虚拟产品开发设计、分析一体化管理平台

对虚拟产品开发设计、分析一体化管理平台的理解 关键字: 虚拟产品开发管理平台 1.行业现状和发展趋势 目前国内外经多年对CAX等技术的广泛应用，取得了显著的效果，对进一步的发展方向亦达成了相对明确和一致的共识。 就现状而言，基本具有如下三个方面： ·以PLM（产品生命周期管理）战略管理整个产品生命周期 ·对应用CAD的设计过程和数据的PDM管理系统已相对成熟 ·对单点的彷真分析技术的掌握已达到一定深度和成熟度 就发展趋势而言，有如下六个方面的需求： ·集成对以信息孤岛形式存在的各系统、工具、数据等进行集成 ·可管理的仿真流程定义好的；规范化的；可重复的；可跟踪的等 ·知识捕获和再利用专家知识的积累和保有；未来项目的借鉴,设计早期的应用 ·所有仿真数据的简易访问数据结构良好,可追溯；院,所级,企业级访问 ·协同研发 *设计分析的协同 *多学科联合仿真 *跨部门，跨地区的协同 *和供应商的协同 ·Robust design (设计变量; DOE,MDO,系统化的比较; 模拟分析vs试验) 目前，各种针对上述需求而提出的平台方案，如雨后春笋般不断出现，大有乱花渐欲迷人眼之势，本文旨在概述虚拟产品开发的过程、平台的架构、关键技术点和实施等方面之关键点，以期对大家的工作有一定的帮助和借鉴。就虚拟产品开发设计、分析一体化管理平台，其关键词简而言之，就是一个V字型，3个F和BTRI。 2.虚拟产品开发的过程- V字型 虚拟产品开发（VPD，Virtual Production Development）平台框架是一个支持自上而下设计，自下而上综合验证过程的V字型系统。具体过程如下：总体（概念）方案设计完成并经过仿真分析后将技术要求和指标规范下达给子系统、零组件；零组件根据总体设计的技术指标和要求开展子系统、零组件的方案设计；每部分的子系统、零组件方案设计仿真分析优化后，总体设计汇同各子系统、零组件方案设计人员将各部分设计模型组装在一起，形成功能虚拟样机，进行联合仿真，验证舵机整体性能。满足要求后，开展各子系统、零部件的详细工程设计。如图一和图二所示：

虚拟互动技术

北京怡和佳宁科技有限公司 这种虚拟互动系统运作原理首先是通过捕捉设备（感应器）对目标影像（如参与者）进行捕捉拍摄，然后由影像分析系统分析，从而产生被捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像互动系统，使参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动 效果。 Hiwod touch 互动系统由四个部分组成： 第一部分：信号采集部分，根据互动需求进行捕捉拍摄，捕捉设备有红外 感应器、视频摄录机、热力拍摄器等； 第二部分：信号处理部分，该部分把实时采集的数据进行分析，所产生的 数据与虚拟场景系统对接； 第三部分：成像部分，利用投影机或其他显像设备把影像呈现在特定的位置，显像设备除了投影机外，等离子显示器、液晶显示器、LED屏幕都可以作 为互动影像的载体； 第四部分：辅助设备，如传输线路，安装构件，音响装置等。 AOSHI互动投影系统提供了一种轻松与影响沟通的方式，具有以下优点： 1.互动系统强调参与者置身于虚拟影像的世界中，并且与虚拟世界之间有 直接体验的互动。 2.系统可以提供多种与虚拟影像交流的互动方式，而这些方式颠覆了鼠标、键盘、游戏控制杆等传统控制方法，是一种革命性的互动方式。 3.灵活运用新型互动科技，为各行各业带了革命性的改变：如广告宣传不 再是单向传播，而是双向互动的，广告的主体与观众之间是有交流的。 4.大部分的虚拟互动、曲面屏幕系统主要通过捕捉设备以及程序实现，从 而实现了互动系统的灵活升级。 5.参与者与设备之间没有物理接触，互动系统具有优秀的耐用性，日常维 护也相当方便。 6.虚拟互动投影系统应用范围十分广泛，教育培训、商业娱乐、医疗等等 均有其发挥的广阔空间。 目前AOSHI虚拟互动技术已完成人机交互部分，并有多种与自然或虚拟世 界的仿真模拟。互动的反应延时在0.05秒内，可与国外同类产品媲美，在国内 属于领先地位。 系统特点： 1．代表了娱乐体验、双向互动，是时尚的载体。 2．安装简单快捷，操作方便，使其有着广阔的市场空间：例如适合夜总会、酒吧、科技馆、博物馆、规划馆、主题教育馆、大型商场、儿童科学乐园、产 品发布会、媒体展览机构。 3．有多种面向酒吧的虚拟互动效果、多种适用于展厅的互动游戏，必有适合您的选择，同一硬件设备可安装多套互动效果与互动游戏，无须重复投资， 保证了最佳的设备投入、占地空间以及投资利用率。 4．面向大型互动系统，引入“参与者数据统计系统”。该系统是一套广告参 与反馈系统，可快捷、准确统计参与者的互动反馈数据，对参与者的互动过程 进行收集，让您掌握第一手广告效果反馈数据，为您制定更有效的广告提供准 确数据。 5．标准备置的AOSHI互动系统可轻松地安装在天花板上，其占用空间非常

基于虚拟产品开发技术的叶轮优化设计

兵工自动化 CAD/CAPP/CAM O. I. Automation 2002年第21卷第5期 CAD ／CAPP ／CAM 2002, Vol. 21, No. 5 文章编号 ２００２ 周云飞 2 1. 四川工业学院 能源与环境工程学 院 湖北 武汉 430074 叶轮是透平机械的核心部件周期长 为此 VPD ???????úò???μ?CAD ／CFD ／CAE ／CAM 并行集成 以虚拟制 造 重构水轮机叶轮研制过程的设计方法 设计修改设计设计 CFD 修改设计 以CFD 数值试验取代了模型试验并详细讨论了基于VM 的 水轮机叶轮研制流程 叶轮内部的三维流场数值仿真和基于VPD 的叶片优化设计虚拟产品开 发 叶 轮优化设计中图分类号 A Optimized Design for Turbine Runners Based on Virtual Products Development LAI Xi-de 1, ZHOU Yun-fei 2, YAN Si-jie 2 (1. Dept. of Power & Entironment Engineering , Sichuan Institute of Technology, Chengdu 610039, China; 2. Research Center of National NC System & Engineering, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan, 430074, China ) Abstract: The runner is the heart of turbines, it is not only very complicated the research and development process (RDP) and very long duration, but also expensive cost in the traditional way of research and development based on prototype. Therefore, the CAD ／CFD ／CAE ／CAM for runner of turbine was concurrently integrate d with CFD (computing fluids dynamics) and DFM (design for manufacturing) by using VPD (virtual product development) technology, DFM is used in the design process for blade of runner for shorting the duration and cutting down the costs. The design method for the RDP for runner of turbine reconstructed with VM (virtual manufacturing) technology was presented. By the method proposed, the RDP of runner of turbine has been changed from traditional iteration of “design-model testing-modification” to iteration of “design-computer simulation testing-modification”, model testing was replaced with CFD numerical testing, and if it is necessary, the model testing for the final design project of large turbine will be validate d. The RDP and modeling for runner of turbine based on VM, 3D flow numerical simulation inside runner, and optimization design of the blade of runner based on VPD are discussed detailedly in this paper. Key Words: Optimized design; Virtual product development; Computer simulation; Runner; Turbine 1 引言 叶轮是透平机械的心脏 模型制造强度和刚 度分析三维型面测量 制造等多个环节 传统的透平机械研制过程信息共享程度底 使研究开发 制造各环节的技术难以很好衔接 虽然CAx 技术不同程度上 得到应用[2, 4, 5]???üóDD§ à?ó??????ú·?????ê? 故开发手段落后 成本高 以计算机技术和信息技术为基础的虚拟产品开 发Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 收稿日期 修回日期 赖喜 德 四川人 1982年获工学学士2001年获工学博士 万方数据