vr虛擬仿真技術，降低實際物料成本
瀏覽次數(shù)：次 更新時間：2019-05-13 00:00:00
虛擬仿真技術，則是在多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術與網(wǎng)絡通信技術等信息科技迅猛發(fā)展的基礎上，將仿真技術與虛擬現(xiàn)實技術相結合的產物，是一種更高級的仿真技術。虛擬仿真技術以構建全系統(tǒng)統(tǒng)一的完整的虛擬環(huán)境為典型特征，并通過虛擬環(huán)境集成與控制為數(shù)眾多的實體。實體可以是模擬器，也可以是其他的虛擬仿真系統(tǒng)，也可用一些簡單的數(shù)學模型表示。實體在虛擬環(huán)境中相互作用，或與虛擬環(huán)境作用，以表現(xiàn)客觀世界的真實特征。虛擬仿真技術的這種集成化、虛擬化與網(wǎng)絡化的特征，充分滿足了現(xiàn)代仿真技術的發(fā)展需求。
虛擬仿真又稱虛擬現(xiàn)實技術或模擬技術，就是用一個虛擬的系統(tǒng)模仿另一個真實系統(tǒng)的技術。從狹義上講，虛擬仿真是指20世紀40年代伴隨著計算機技術的發(fā)展而逐步形成的一類試驗研究的新技術；從廣義上來說，虛擬仿真則是在人類認識自然界客觀規(guī)律的歷程中一直被有效地使用著。
虛擬仿真技術具有以下四個基本特性：
1、沉浸性（Immersion）：虛擬仿真系統(tǒng)中，使用者可獲得視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運動感覺等多種感知，從而獲得身臨其境的感受。理想的虛擬仿真系統(tǒng)應該具有能夠給人所有感知信息的功能。
2、交互性（Interaction）：虛擬仿真系統(tǒng)中，不僅環(huán)境能夠作用于人，人也可以對環(huán)境進行控制，而且人是以近乎自然的行為（自身的語言、肢體的動作等）進行控制的，虛擬環(huán)境還能夠對人的操作予以實時的反應。例如，當飛行員按動導彈發(fā)射按鈕時，會看見虛擬的導彈發(fā)射出去并跟蹤虛擬的目標；當導彈碰到目標時會發(fā)生爆炸，能夠看到爆炸的碎片和火光。
3、虛幻性（Imagination）：即系統(tǒng)中的環(huán)境是虛幻的，是由人利用計算機等工具模擬出來的。既可以模擬客觀世界中以前存在過的或是現(xiàn)在真實存在的環(huán)境，也可模擬出客觀世界中當前并不存在的但將來可能出現(xiàn)的環(huán)境，還可模擬客觀世界中并不會存在的而僅僅屬于人們幻想的環(huán)境。
4、逼真性（reality）：虛擬仿真系統(tǒng)的逼真性表現(xiàn)在兩個方面：一方面，虛擬環(huán)境給人的各種感覺與所模擬的客觀世界非常相像，一切感覺都是那么逼真，如同在真實世界一樣；另一方面，當人以自然的行為作用于虛擬環(huán)境時，環(huán)境做出的反應也符合客觀世界的有關規(guī)律。如當給虛幻物體一個作用力，該物體的運動就會符合力學定律，會沿著力的方向產生相應的加速度；當它遇到障礙物時，會被阻擋。
vr虛擬仿真技術在行業(yè)應用的領域：
vr虛擬仿真技術在行業(yè)應用的領域：
數(shù)字城市
虛擬現(xiàn)實技術可以通過三維建模逼真地模擬現(xiàn)在和未來的城市，支持數(shù)據(jù)分析、方案論證和優(yōu)化，支持地理信息系統(tǒng)等，通過這些詳實的數(shù)據(jù)和相關資料可以是直觀真實固化方案評估、審核以及管理等日常工作，更為重要的是它可以為多部門參與和協(xié)同工作提供了有效的平臺。
場館仿真
利用虛擬現(xiàn)實技術，通過計算機將在建或已建的場館虛擬出來，達到一個觸手可及的真實三維環(huán)境，以提前展示場館面貌，供市民瀏覽，從而對場館的規(guī)劃設計進行現(xiàn)場評估。通過市民虛擬游覽后的反饋意見，及時發(fā)現(xiàn)并解決場館存在的問題。
地產漫游
地產漫游是集影視廣告、動畫、多媒體、網(wǎng)絡科技于一身的最新型的房地產營銷方式。通過虛擬現(xiàn)實技術可以讓購房者看到直觀的樣板房形象，讓購房者在電腦上親眼看到幾年后才建成的小區(qū)，游觀賞到優(yōu)美的小區(qū)環(huán)境設計，甚至能夠在電腦上選戶型，從而幫助地產開發(fā)商在逆境中求生存，順境中謀發(fā)展。
室內設計
虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具。它以視覺形式反映了設計者的思想，把這種構思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設計模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設計和規(guī)劃的質量與效率。
旅游教學
旅游和導游專業(yè)教學過程中存在實習資源匱乏而實地參觀成本又高的難題。虛擬現(xiàn)實技術可以按照旅游專業(yè)的教學要求和實施特點，開發(fā)出適用于導游實訓、旅游模擬、旅游規(guī)劃的功能和模塊，讓師生足不出戶，就能在三維立體的虛擬環(huán)境中遍覽遙在萬里之外的風光美景。形象逼真，細致生動。從而，通過情景化的學習界面、人機交互式的模擬旅游體驗，改善教學環(huán)境、優(yōu)化教學過程、增強教學效果。
文物古跡
虛擬現(xiàn)實技術可以將文物建筑、文物景點、文物物品、古代人像及行為、古代自然現(xiàn)象及天體現(xiàn)象等進行虛擬展示和虛擬復原，從而使文物脫離地域限制，實現(xiàn)資源共享，真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產。
虛擬現(xiàn)實仿真平臺，具有強大的物理實時計算功能，能夠真實模擬場景重力、環(huán)境阻尼等環(huán)境特性，真實的模擬剛體動力學特性，提供了多種動力學交互手段，并能支持多種高速運算的碰撞替代體。為廣大工業(yè)仿真需求用戶輕而易舉將此前許多只能停留于想法的優(yōu)秀互動仿真創(chuàng)意方案完美的呈現(xiàn)于眼前，為國內廣大工業(yè)仿真用戶帶來了仿真手段和技術實現(xiàn)水平的革命性進步。
汽車仿真
虛擬現(xiàn)實高畫質渲染技術及汽車動力學仿真物理系統(tǒng)，將使汽車設計的數(shù)字化模型以更直觀的方式在網(wǎng)絡上展示出來，使世界各地的用戶都可以更快捷得到豐富準確的汽車信息，實現(xiàn)人與計算機之間無縫連接。
道路橋梁
虛擬現(xiàn)實平臺依靠其精美絕倫的三維視覺表現(xiàn)力，照片級的真實效果，使設計中的道路橋梁直觀的呈現(xiàn)在人們面前，使得我們可以提前對其視覺效果和使用效率進行評估和預演，有效降低設計和施工風險，極大提高設計和施工效率。
油田礦井
在建立油田生產和管理流程優(yōu)化應用模型的基礎上，利用虛擬現(xiàn)實技術對數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化和多維表達，并且通過智能化分析模型，為企業(yè)的經(jīng)營管理提供良好的信息支撐環(huán)境。
水利電力
虛擬現(xiàn)實平臺可以與電力信息系統(tǒng)緊密結合，逼真再現(xiàn)變電站現(xiàn)場場地、變壓器、母線、斷路器、隔離開關、接地刀閘、操作機構、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設備的操作過程和設備運行狀態(tài)，從而為電力行業(yè)提供可視化系統(tǒng)解決方案。
虛擬現(xiàn)實技術可以與科技館的功能進行完美的結合，充分發(fā)揮虛擬科技館的種種優(yōu)勢，傳統(tǒng)的聲、光、電展覽已經(jīng)很難吸引觀眾的興趣，而利用虛擬現(xiàn)實技術把枯燥的數(shù)據(jù)變?yōu)轷r活的圖形，使科技館進入公眾可參與交互式的新時代，引發(fā)觀眾濃厚的興趣，從而達到科普的目的。
地質災害
虛擬現(xiàn)實仿真平臺可以實現(xiàn)水利工程仿真、地震應急救援仿真、地震應急推演仿真、地址災害仿真，實現(xiàn)地質災害虛擬環(huán)境功能與展示的完美結合，通過在虛擬的環(huán)境中進行預防地質災害的模擬演練，達到提升防災、避災安全意識的目的。
應急預案
應急虛擬現(xiàn)實仿真演練系統(tǒng)通過對各類災害數(shù)值模擬和人員行為數(shù)值模擬的仿真，在虛擬空間中仿真災害發(fā)生、發(fā)展的過程，以及人們在災害環(huán)境中可能做出的各種反應；并在演練平臺上，在最大限度仿真實際災害的條件下，開展應急演練。在此基礎上，制定各類企事業(yè)單位的數(shù)字化應急預案。應急仿真演練系統(tǒng)可以用來訓練各級決策與指揮人員、事故處置人員，發(fā)現(xiàn)應急處置過程中存在的問題，檢驗和評估應急預案的可操作性和實用性，提高應急能力。
虛擬現(xiàn)實網(wǎng)上三維交互功能可以將有形的實物產品三維化并且放在網(wǎng)上進行虛擬展示，還能嵌入相應音頻和視頻等多媒體元素，用戶可以對虛擬場景中的物品進行實時的交互操作，例如開門、打開電視和播放音樂等等。相比目前網(wǎng)上主流的以圖片、Flash、視頻等展示方式來說，VRPIE讓用戶有了瀏覽的自主感，可以以自己想看的角度去觀察，還可以添加許多特效和互動操作，讓用戶體驗身臨其境上網(wǎng)沖浪的美妙感覺。
虛擬實驗
虛擬實驗
虛擬仿真實驗系統(tǒng)使用成熟的VR開發(fā)平臺Unity完全自主建模開發(fā)。在虛擬實驗室里，學生可根據(jù)實驗需要自行選擇實驗裝置，并對各參數(shù)進行調節(jié)和設置。系統(tǒng)基于蒙特卡洛算法，即使參數(shù)設置一致也不會得到相同的結果，以模擬核輻射的隨機特性，同時又能反映出核衰變的統(tǒng)計規(guī)律。
為了盡可能貼近實際，團隊結合多年來實際實驗教學中所總結的經(jīng)驗，在系統(tǒng)中考慮了可能發(fā)生的各種情況并使用盡可能準確的物理模型。例如，使用者違規(guī)接觸放射源或無防護進入射線路徑，用戶生命值就會根據(jù)照射劑量而下降。另外，各裝置均根據(jù)實際設備建模，設備參數(shù)完全開放，需要充分預習并根據(jù)特定實驗進行設定，儀器生命值也會因不當設置而降低。當累計接受劑量達到安全標準，或設備生命條歸零，系統(tǒng)就會提示實驗失敗。用戶的所有操作都會被記錄進文檔，以保證涉核實驗的嚴肅性。
北京四度科技說：如今虛擬仿真技術在國民經(jīng)濟各個領域，如教育、交通、動力、化工、制造以至農業(yè)、工業(yè)、社會科學等各行各業(yè)，都得到了廣泛的應用和發(fā)展，并產生了巨大的經(jīng)濟效益，虛擬仿真已成為社會未來發(fā)展的必然。
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