基于VR/AR 技术的虚拟仿真系统

hirain

        在产品研发早期的需求定义、设计阶段希望能够提供产品原型快速生成、修改、展示及评估的工具，给设计人员、开发人员、产品用户提供统一的、直观的沟通平台。可以缩短研发周期，减少产品验证迭代次数，系统采用VR/AR 技术提供给用户沉浸式设计及评估环境，终用户可以在研发初期就能参与到设计过程中，并直观的了解到产品的功能定义，空间布局，人机工效等多个维度的特性指标。

解决方案
        虚拟仿真系统总体架构如下图所示：



• 三维虚拟环境：采用二维界面设计工具及三维模型制作工具制作车辆仪表及界面原型、驾驶室、底盘、悬架、转向架、作业臂等三维模型
• VR/AR传感设备：外接VR传感设备，如立体眼镜（头盔），体感/ 姿态设备，手势识别/ 反馈设备，分布式仿真设备，肌电/ 脑电/ 心电设备，眼动仪，语音识别等设备，实现操作人员和虚拟环境的闭环交互
• 定制可调整测试台架：定制或集成客户部分成品构件，通过空间定位技术，实现虚拟场景及真实构件的混合叠加，即混合现实，进一步提高用户体验，增加沉浸感

产品功能
• 原型验证与评估：仪表、中控面板等部分评测与分析，座舱的早期设计原型验证、评估，人在环的设备主、客观评价
• 沉浸式虚拟 CAVE 方案：提供多人独立视角在线显示方案，在统一的虚拟环境里执行多人协同任务，安装、调试、维护方便
• 引导式虚拟培训：复杂设备的交互式虚拟培训方式，适用于高危设备检修培训、过程不可逆设备操作培训等

产品特点
• 沉浸式交互体验，人在环验证方式
• 产品早期设计、验证的有效手段，提供一种更直观、更有效的评估方式
• 相对传统 CAVE 系统，节约空间、时间、成本，提高部署及使用效率

应用& 案例
轨道交通某单位装备模拟故障培训系统
        采用VR 技术实现的虚拟故障仿真平台，通过数字眼镜实现观察画面与操作人员视角的同步；通过手部动作捕捉实现了虚拟操控台所包含的操纵手柄、按键交互控制，并结合作动树及故障判断树，实现运行状态连动变化及运行故障反馈。