你是否夢想過穿越古埃及的熱沙，與法老同住，感受尼羅河吹來的寒風；但是因為這個夢想與現實相去甚遠而感到沮喪嗎？虛擬現實可以通過身臨其境的計算機生成的圖像和全感官體驗來幫助人們體驗任何虛構的場景。醫療保健、教育、旅行和旅游以及娛樂已經在利用這項技術，一些新領域正在朝著實施該技術以實現更好的用戶交互邁出第一步。CFD就是其中之一！

虛擬現實的歷史

我們今天所知道的虛擬現實是根據可追溯到 1800 年代的攝影創意或概念構建的。實用攝影術的開端是立體鏡的發明，它使用雙面鏡來反射圖像。這最終導致了View-Master 的出現，這是一種帶有彩色卷軸的特殊格式立體鏡。即使在今天，這些立體鏡仍在生產。電影攝影師兼虛擬現實先驅 Morton Heilig 決心提供全感官電影體驗，因此在 1950 年代打造了Sensorama 。Sensorama 是 Heilig 于 1962 年獲得專利的機械裝置，它為用戶提供了卷軸的真實體驗。這在 1960 年代是一項令人印象深刻的發明，被稱為“電影的未來”。 Heilig 還發明了一種名為 Telesphere Mask 的頭戴式設備，它就像是通往虛擬世界的窗口。他的想法被電影攝影領域的許多其他發明家采納和研究。

在 70 年代和 80 年代，觸覺設備（一種連接用戶和計算機的設備）和光學設備取得了巨大進步。在 NASA 艾姆斯研究中心，為了實現觸覺交互，他們開發了一個虛擬界面環境工作站 (VIEW)系統，該系統由一個頭戴式支架和一副手套組成。但正是 VPL Research 的創始人 Jaron Lanier 創造了虛擬現實這個術語，他開發的設備（包括護目鏡和手套）可以幫助用戶體驗他們在卷軸中觀看的內容。

虛擬現實和增強現實之間的區別

盡管 VR 和 AR 聽起來像是同父異母的兄弟姐妹，但 兩者在提供的體驗和所需的設備方面存在顯著差異。虛擬現實為用戶在計算機生成的環境或虛擬環境中提供身臨其境的體驗，而增強現實則使用感官刺激技術或數字視覺技術在真實環境中提供增強的體驗。

用戶在使用 AR 時可以自由控制自己的存在，但 VR 則不然，用戶由系統控制。與用戶可以使用智能手機訪問該技術的 AR 不同，在 VR 中，享受虛擬環境需要耳機。此外，AR 技術可以增強虛擬和現實世界的場景或外觀，而 VR 只能即興創作一個虛構的世界。

                                              

  

虛擬現實 CFD

用于準確預測特定問題背后的物理學的后處理 CFD 解決方案可能是一項沉悶的任務。平移或縮放仿真結果以研究車輛后方的再循環或更好地了解設計問題所花費的時間可能非常耗時，并且永遠無法滿足 CFD 分析師的要求。但是隨著虛擬現實被應用到后處理中，用戶現在可以與模型交互來研究物理，并且可以提供關于如何即興創作模型的見解。愛荷華州立大學的一組研究人員成功開發了名為 VR-CFD 的應用程序這有助于使用表面、兩粒子流的混合、流線、矢量場等特征可視化 CFD 模擬的結果。該應用程序的愿景是促進更大的交互，增強智能探索并幫助理解數據。

該團隊正在努力將應用程序的功能擴展到后處理之外，并將其開發為一種設計工具。為此，我們探索了 CFD 近似技術，并將此功能添加到 VR-CFD 工具中。用戶可以選擇逼近的方法、為響應面生成的參數以及結果比較的方法。為了獲得更好的交互解決方案，該團隊實施了并行計算，但在計算進行時保持交互功能可能會損害應用程序提供的體驗。

CFD 中的虛擬現實尚未在很大程度上進行過實驗，因為在計算過程中不受干擾地顯示圖像只能以大量計算資源為代價，并且可用的網絡效率不足以減輕客戶體驗。隨著科技公司朝著開發用于 8K 體驗的無線 VR 耳機和最新的 5G 標準邁進，預計 VR 技術將發生一場革命。

我們在 Cadence 還沒有為 CFD 或我們的傳統 EDA 設計投資 VR 技術。到目前為止，InspectAR是適用于 PCB 的最佳可用內部 AR 技術，可以幫助團隊有效地與其設計交互，以查看設計數據在 PCB 上的疊加。它有助于定位用于測量的權限引腳，并且項目中的多個用戶可以同時訪問數據。用戶還可以留下必要的評論以供閱讀。AR 可以應用于 CFD 模擬和后處理，以實現用戶友好的可視化和數據交互。

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虛擬現實將繼續存在，今天我們可以想象自己與我們最喜歡的明星共舞或進行滑翔傘等極限運動，這在現實生活中對于恐高癥患者來說幾乎是不可能的。VR不再只是科幻小說的技術；這可能是我們的未來！

文章來源：cadence博客