虛擬現(xiàn)實 VR + 3D 可視化，打造一體化高階管控平臺

工信部《虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書 5.0 》中明確提出：“通過財政資金促進(jìn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，支持面向工業(yè)、文化、教育等重點行業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用”。虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)以用戶體驗視角為中心，跟蹤反饋在 3D 場景中的動作，借助軟硬件設(shè)備，使用戶完全沉浸其中。

虛擬現(xiàn)實軟件通常為實時視景仿真模擬驅(qū)動軟件，用于環(huán)境渲染、視覺特性定義、場景描述。其包含多類可交互的可視化腳本，通過可視化操作建立三維場景仿真模型，并將其存放在應(yīng)用定義文件中，然后應(yīng)用程序就可以調(diào)用對應(yīng)的函數(shù)庫對已建好的三維可視化場景進(jìn)行渲染驅(qū)動。

VR 智慧工業(yè)

在工業(yè)場景中虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)結(jié)合 3D 可視化，以數(shù)字孿生方式模擬現(xiàn)實中的環(huán)境，形成一個可控的虛擬環(huán)境空間。虛擬場景內(nèi)更加人性化的解決傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計、研發(fā)、裝配、維修、培訓(xùn)等大多數(shù)弊端。

圖撲軟件 VR 智慧工業(yè)場景，運用自研圖形引擎，1:1 仿真還原物理設(shè)備模型。覆蓋生產(chǎn)過程監(jiān)控、設(shè)備點巡檢、遠(yuǎn)程故障診斷、無人值守等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景。支持通過預(yù)設(shè)，實現(xiàn)漫游、手動巡檢、自動巡檢等作業(yè)需求。效果具有強烈的沉浸感，真實感和畫面感。

VR 重卡汽車生產(chǎn)線

以圖撲重卡汽車生產(chǎn)線解決方案為背景，利用自研 HT for Web 產(chǎn)品真實復(fù)現(xiàn)設(shè)備的基本操作、運轉(zhuǎn)處理、故障分析等作業(yè)態(tài)勢。依托 VR 設(shè)備，用戶進(jìn)入虛擬環(huán)境，可 360° 全方位行走，模擬現(xiàn)實環(huán)境中的拿、放、抓、投等一系列行為，幫助用戶充分感受到虛擬環(huán)境中產(chǎn)品的真實狀態(tài)，近距離實時掌握研發(fā)制造、測試運轉(zhuǎn)、運營維護(hù)等運作態(tài)勢。

虛擬裝配場景內(nèi)依托 3D 可視化、遠(yuǎn)程遙控、實時診斷等功能特點，強化與數(shù)字孿生模型及數(shù)據(jù)的兼容程度，倒逼生產(chǎn)和質(zhì)量兩端改進(jìn)，提高產(chǎn)能利用率，降低返工頻率。

虛擬流水線場景中同樣支持演示車頭、車身、機械部件拆解、裝備制造、巡檢維修以及實操培訓(xùn)等互動展示。鞏固作業(yè)人員對各類操作技能的嫻熟程度，或用作內(nèi)部專業(yè)知識培訓(xùn)普及，了解汽車結(jié)構(gòu)和運作原理。打破現(xiàn)實當(dāng)中物理成本的限制，完成從宏觀到微觀的綜合考量。

VR 設(shè)備拆解演示

以往在研究工業(yè)設(shè)備的使用和構(gòu)造時，通常需要將設(shè)備拆解再組合。但由于很多機械設(shè)備本身具有一定危險性，在拆解組合過程中帶來一定風(fēng)險。且部分設(shè)備價格昂貴，反復(fù)拆解也會降低設(shè)備的使用壽命。如傳動裝置的齒輪傳動、鏈傳動和帶傳動，亦或是壓力機械的沖床、剪床、彎邊機、粉碎機、碾壓機、壓印機和模壓機等等。圖撲軟件 VR 可視化的出現(xiàn)，完美的解決了這些難題。

通過圖撲軟件圖形引擎強大的渲染功能，將工業(yè)設(shè)備的各個部件孿生搭建。進(jìn)入虛擬空間后，以遙控 VR 手柄發(fā)出的射線代替雙手，將模型抓取至需求位置，詳細(xì)查看其前、后、左、右、上、下等任意角度。有效避免了因現(xiàn)實機械設(shè)備過重、過貴、過大，而造成得展示不全面。針對設(shè)備布局可增添拆解演示模塊，利用 VR 手柄對設(shè)備零件進(jìn)行拆解、組裝、旋轉(zhuǎn)等操作，展現(xiàn)內(nèi)部布局細(xì)節(jié)，配合面板釋義，闡述設(shè)備作用和功能。

或?qū)⒃O(shè)備透明化展現(xiàn)，加以具有科技感的線框模式，方便作業(yè)人員了解內(nèi)在結(jié)構(gòu)特征及運作原理。圖撲軟件可提供獨具創(chuàng)新性的 VR 手電筒透視巡檢功能，幫助更有效解決難以“透視”掌握內(nèi)部構(gòu)造的難題，縮短設(shè)備維修周期，大幅提升工作精度與運維效率。

VR 智慧機房

虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)作為全新的產(chǎn)品形態(tài)，已將“人機交互”模式成功升級為“人機交融”模式。圖撲軟件將數(shù)據(jù)中心模式轉(zhuǎn)換到 VR 虛擬場景內(nèi)，把數(shù)萬平米的實體空間搬到線上，運維人員根據(jù)適配好的 VR 設(shè)備，近距離了解機房資產(chǎn)布局、氣流組織、動環(huán)能效。

虛擬機房場景通過運用虛擬現(xiàn)實仿真，融合 720° 全景技術(shù)、實景三維建模、巡檢機器人等前沿科技。實現(xiàn)對機房 IT 資產(chǎn)管理、UPS 硬件狀態(tài)監(jiān)控、動環(huán)設(shè)備、服務(wù)器主機的自主監(jiān)視、故障監(jiān)測、遠(yuǎn)程告警監(jiān)控。從而構(gòu)建大范圍、無死角、多維度的運維管理環(huán)境，打造數(shù)據(jù)中心無人值守的管理模式。

VR 文化展廳

在文化展廳領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)的應(yīng)用涉及展覽、旅游、休閑等方面。圖撲軟件曾搭建智慧黨建展廳場景中，以三維可視化場景為載體，整體場景搭建好后，導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實軟件中，進(jìn)行 360° 實時展示實際黨建展廳各類主題元素。依托虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)，讓參觀者與場景虛擬物品或抽象概念進(jìn)行交互操作。

過去傳統(tǒng)線下展館簡單的圖文展示+引導(dǎo)參觀，難免枯燥乏味。而結(jié)合了虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)的智慧黨建展館，能將紅軍翻雪山、過草地、萬里長征的崢嶸歲月進(jìn)行場景復(fù)現(xiàn)，疊加圖文、音頻等多樣化形式，使參觀者切身體會當(dāng)時的氛圍。擺脫難于實踐、難于記憶、難于理解的困境，營造全方位、立體化、強互動的視聽互動體驗。

VR 文化展廳意在突破地理位置局限，實現(xiàn)足不出戶在線觀展。同時，也讓更多優(yōu)秀文化、科技展館、旅游資源借助虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)“插上科技的翅膀”。

VR 應(yīng)急逃生演練

針對可能存在的火災(zāi)、坍塌、踩踏等危險事故，或臺風(fēng)、海嘯、山洪等惡劣氣象，有效開展應(yīng)急逃生演練是確保企業(yè)正常運轉(zhuǎn)的重要舉措。

圖撲軟件搭建的虛擬應(yīng)急逃生演練場景，基于 CAD 圖、鳥瞰圖、設(shè)備三視圖等資料，對需求設(shè)備、建筑、場景進(jìn)行建模還原。戴上 VR 設(shè)備，即可展開模擬各類突發(fā)事件應(yīng)急逃生流程。以場景視覺模擬演練為主導(dǎo)，將沉浸感、交互感與存在感高度融合，達(dá)到逃生演練知識的視覺傳達(dá)目的。

虛擬場景內(nèi)第一人稱視角，讓參訓(xùn)人員近距離體驗，幫助參訓(xùn)人員真切感受危險場景，強化其對未知危險的認(rèn)知水平，彌補當(dāng)前演練中無法進(jìn)行大規(guī)模場景模擬的不足。

VR 智慧醫(yī)療

VR 智慧醫(yī)療可用于手術(shù)訓(xùn)練、康復(fù)預(yù)案、臨床教學(xué)等業(yè)務(wù)場景，便于醫(yī)生直觀、高效、安全的學(xué)習(xí)專業(yè)知識，實踐專業(yè)技能。醫(yī)療虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)較傳統(tǒng)手術(shù)教學(xué)相比，具有高沉浸性、遠(yuǎn)程可控性、可重復(fù)性等優(yōu)勢，對醫(yī)療信息視覺內(nèi)容的完整性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性方面都至關(guān)重要。

圖撲軟件曾搭建過智慧醫(yī)院臨床 3D 可視化解決方案。場景同樣支持用戶借助 VR 技術(shù)對患者病灶體征進(jìn)行實時模擬，3D 多模態(tài)成像數(shù)據(jù)疊加虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)，再現(xiàn)病況區(qū)域的真實情況。全方位、立體化、多視角了解病癥的位置關(guān)系，有助于制定良好的手術(shù)策略，增強術(shù)中空間定位準(zhǔn)確率。

在醫(yī)學(xué)解剖教學(xué)中，VR 虛擬人體結(jié)構(gòu)也能幫助醫(yī)學(xué)生優(yōu)先在虛擬手術(shù)臺上反復(fù)練習(xí)，克服了過去學(xué)生動手機會少、只看不練的問題，高效協(xié)助學(xué)生理解組織結(jié)構(gòu)及病癥特征。

VR 電力能源

由于電力系統(tǒng)規(guī)模龐大、設(shè)施復(fù)雜、分工精細(xì)，以至于對發(fā)電、供電、電建從業(yè)員工的要求尤為嚴(yán)格。所以不斷輸出電力安全生產(chǎn)和作業(yè)(操作)技能職業(yè)教育具有重要意義。

圖撲軟件數(shù)字孿生的智慧電網(wǎng)解決方案中，支持結(jié)合虛實互動的相關(guān)特性和功能，實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程使用 VR 眼鏡、手柄等設(shè)備，在虛擬現(xiàn)實場景中沉浸式漫游巡檢，查看設(shè)備型號配置、表計示數(shù)、保護(hù)屏柜壓板等關(guān)鍵信息?；蚶?VR 手柄遙控設(shè)備的啟/停。

為提供全方位與實操式的培訓(xùn)體驗，圖撲軟件虛擬變電站場景中，也支持應(yīng)用 VR 設(shè)備直接遙控隔離開關(guān)操作中的操作面板、主刀閘、左側(cè)地刀、右側(cè)地刀等部件，讓用戶直視設(shè)備運作原理。以數(shù)實融合形式，打破理論與現(xiàn)實之間難以彌合的鴻溝，形成設(shè)備與內(nèi)容互相促進(jìn)的正循環(huán)局面。

VR 國防軍事

新興技術(shù)的引進(jìn)可持續(xù)優(yōu)化軍事力量，提升國防軍事效能，幫助軍隊?wèi)?yīng)抵御各種威脅?；谔摂M現(xiàn)實 VR 技術(shù)研發(fā)的軍事訓(xùn)練系統(tǒng)，可將目標(biāo)、環(huán)境、武器等多維作戰(zhàn)因素高效融合。圖撲軟件軍事仿真演習(xí) 3D 可視化場景疊加虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)，能輕松輔助士兵開展罕見、昂貴、危險的戰(zhàn)事訓(xùn)練。

圖撲軟件虛擬戰(zhàn)場場景中，可對戰(zhàn)備物資拆解或組裝。支持?jǐn)?shù)字孿生海、陸、空交通工具和周圍環(huán)境，以及對艦艇、坦克、軍用車輛等物理實體作一一映射。適配好 VR 設(shè)備進(jìn)入虛擬戰(zhàn)場后，就能感受逼真的視覺、聽覺、觸覺等特定虛擬戰(zhàn)場，將趨近于實戰(zhàn)的虛擬戰(zhàn)爭呈現(xiàn)在士兵眼前。打造身臨其境的空間感。

虛擬現(xiàn)實 VR 技術(shù)打破了空間、時間、天氣等多層面因素限制，高度避免因為戰(zhàn)略失誤而導(dǎo)致的受傷。在節(jié)省損毀昂貴設(shè)備開支的同時，進(jìn)一步加強集中作戰(zhàn)訓(xùn)練的質(zhì)量。

在科技跨越式發(fā)展的今天，VR/AR/MR 在教育培訓(xùn)、工業(yè)制造、軍事航天、醫(yī)療保健、文旅展廳、安全應(yīng)急等領(lǐng)域，均獲得深度開發(fā)與應(yīng)用。圖撲軟件(Hightopo)致力于將 VR 可視化技術(shù)與各個行業(yè)深度融合，逐步消除操作訓(xùn)練、設(shè)計規(guī)劃、娛樂展示、安防巡檢中的疑惑與歧義，并做出前瞻判斷，減少時間成本也能突破地域限制。

審核編輯黃昊宇