虛擬現實技術的案例
虛擬現實技術在生物力學上的應用
生物力學仿真就是應用力學原理和方法并結合虛擬現實技術，實現對生物體中的力學原理進行虛擬分析與仿真研究。利用虛擬仿真技術研究和表現生物力學，不但可以提高運動物體的真實感，滿足運動生物力學專家的計算要求，還可以大大節約研發成本，降低數據分析難度，提高研發效率。這一技術現已廣泛應用于外科醫學、運動醫學、康復醫學、人體工學、創傷與防護學等領域。
★★★人體模擬★★★
遵循人體關節運動的骨架結構和肌肉組織，在計算機中生成具有物理屬性的人體。可通過計算機實現對該數字人體的參數化改造，從而開展骨肌系統外科學與運動醫學、植入物設計、體育運動與藝術力學、人體工程學、航空航天、虛擬士兵等領域的科學研究。
★★★力學可視化★★★
人體中各個骨骼、關節及肌肉都有一個特定的長度及自由度，而數字人體中的任何一個數據的變化都會對若干相關部件產生影響。結合數據可視化技術，以一種更形象、更直觀的方式展現人體各關節的數據結構及相對運動關系，研究者可據此輕松讀懂繁瑣數據，從而實現力學相互作用關系研究的便捷化、可視化。
★★★運動設計模擬★★★
通過對人體骨骼及人體關節之間相互作用關系的分析，結合人機工程學原理，利用計算機技術計算和分析數據，依據計算結果為運動員、戰士、病人等群體制定靈活科學的運動方案，合理指導各種訓練活動。此外，還可以據此分析出相關疾病（如頸椎病、骨折、腰肌勞損等）產生的原因及有效的康復方法，設計出更為科學、有效的運動保健器材。
來源：沈陽四塊科技
展開 虛擬現實在能源仿真領域的應用
將虛擬現實技術應用在能源領域，也許能有效減少能源問題。
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虛擬現實適用的能源作業領域分類
【煤炭領域】：在煤礦的生產過程中，工人和企業面臨的最大問題就是安全問題，煤礦仿真系統能夠幫助人們對極端環境和危險有全面的認識。
【石油領域】：因為石油開采高風險、高投入、高產出的特點，很多企業都非常重視石油生產的過程，石油仿真系統能夠幫助鉆采工人提高生產效率，盡可能有效避免安全事故的發生。
【水利領域】：水利仿真主要是用于建立水利水電工程的三維模型，通過水利仿真系統建立的三維模型與現實物理數據完全相關，因此可真實反應工程建成以后的面貌。
【電力領域】：受場地、天氣、技術水平的限制，傳統的帶電作業培訓范圍和效果并不理想，而基于虛擬現實技術建立帶電作業的仿真培訓系統，通過模擬現場作業環境和操作流程，可以使人員更形象、直觀地了解并掌握標準的輸電線路帶電作業方法。
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案例分析
在虛擬現實能源仿真領域有很多優秀的案例，現結合本公司電力仿真培訓系統，詳細的給大家講解一下虛擬現實在能源仿真領域的應用。
展開 一期一會 | 一文詳解虛擬現實（VR）
有時，用戶還需要手套、緊身連衫褲和其它設備，以便他們的感官體驗與所創建的虛擬世界保持一致。此外，一些場景還可以使用“洞穴式自動虛擬環境”，簡稱為“CAVE”。即進一步在一個房間內使用3-6個壁面來投影環境。
虛擬現實的優勢
虛擬現實技術提供了體驗各種互動的機會，而無需真正創建實體互動，從而降低了成本。例如，實習外科醫生可通過虛擬現實來了解如何給患者做手術，而避免了感染和受傷的風險。
虛擬現實還有助于用戶體驗難以通過其他方式體驗的情境，例如，讓工程師通過虛擬展示看到飛行過程中飛機渦輪機工作時其內部的情況。
虛擬現實與增強現實：主要區別
有一項與VR類似的技術，其被稱為增強現實（AR）。二者都可創建虛擬世界，但AR側重于向“真實”世界添加更多信息。
例如，VR頭顯可以營造出用戶坐在電影院中的體驗，而AR頭顯則采用了不同的方式——使用戶能夠在客廳墻壁上虛擬放置一個大型電影院屏幕。
AR和VR都使用類似的技術，但專注于將現實和虛擬融合在一起的AR設備正在日益增多，Meta Quest 3和Apple Vision Pro 就是其中的代表。
虛擬現實的示例
虛擬現實技術為專業和個人使用場景下的廣泛應用提供了機會。
在專業領域應用方面，虛擬現實可幫助學生和實習生訪問虛擬化的工具、實驗室以及虛擬教室等。
此外，VR在娛樂和休閑領域的應用也越來越多，例如視頻游戲、社交網絡和健身等。
虛擬現實使用了什么技術？
雖然虛擬現實的制造商和形式存在差異，但通常都涉及到幾個軟硬件元素。
頭戴式顯示器：在過去，VR依賴3D顯示器和3D投影儀，如今，HMD已成為在半沉浸式VR和全沉浸式VR中創造視覺效果的最經濟實惠且最實用的方法。為此，顯示技術，包括高刷新率和高分辨率屏幕，都被呈現在用戶眼前。HMD通常是人們在提及VR時首先想到的元素之一。
展開 Ansys | 什么是虛擬現實（VR）？
例如，實習外科醫生可通過虛擬現實來了解如何給患者做手術，而避免了感染和受傷的風險。
虛擬現實還有助于用戶體驗難以通過其他方式體驗的情境，例如，讓工程師通過虛擬展示看到飛行過程中飛機渦輪機工作時其內部的情況。
虛擬現實與增強現實：主要區別
有一項與VR類似的技術，其被稱為增強現實（AR）。二者都可創建虛擬世界，但AR側重于向“真實”世界添加更多信息。
例如，VR頭顯可以營造出用戶坐在電影院中的體驗，而AR頭顯則采用了不同的方式——使用戶能夠在客廳墻壁上虛擬放置一個大型電影院屏幕。
AR和VR都使用類似的技術，但專注于將現實和虛擬融合在一起的AR設備正在日益增多Meta Quest 3和Apple Vision Pro 就是其中的代表。
虛擬現實的示例
虛擬現實技術為專業和個人使用場景下的廣泛應用提供了機會。
在專業領域應用方面，虛擬現實可幫助學生和實習生訪問虛擬化的工具、實驗室以及虛擬教室等。
此外，VR在娛樂和休閑領域的應用也越來越多，例如視頻游戲、社交網絡和健身等。
虛擬現實使用了什么技術？
雖然虛擬現實的制造商和形式存在差異，但通常都涉及到幾個軟硬件元素。
頭戴式顯示器：在過去，VR依賴3D顯示器和3D投影儀，如今，HMD已成為在半沉浸式VR和全沉浸式VR中創造視覺效果的最經濟實惠且最實用方法。為此，顯示技術，包括高刷新率和高分辨率屏幕，都被呈現在用戶眼前。HMD通常是人們在提及VR時首先想到的元素之一。
圖形處理：雖然一些虛擬現實頭顯可能會利用高功率計算機進行圖形處理，但一些HMD將擁有其自己的集成型圖形處理單元（GPU）。該技術可實現對虛擬世界的渲染，可根據GPU的功能，創建高度詳盡的高分辨率沉浸式環境。
展開 
虛擬現實技術幫助其客戶實現了產品開發和生產的仿真模擬
國際大型工業零部件制造商依靠虛擬的3D CAD模型來加快設計流程
國際零部件制造商DESTACO依賴于虛擬現實技術，幫助客戶加快產品的設計進程：使用虛擬現實（VR）眼鏡和兩個手部控制器，工程師能夠把視覺虛擬現實工具作為DESTACO的創新加速數字化解決方案的一部分，在模擬狀態下，將DESTACO工業零部件集成到產品和機器中，并在組裝之前進行虛擬測試。
一旦工程師戴上VR眼鏡，他就會發現自己處于一個虛擬制造世界里，他可以將零部件在幾分鐘內創建成產品的數字化CAD模型。虛擬模型具有精確的尺寸以及所有預安裝和即用型的連接。
借助創新的虛擬現實解決方案，DESTACO的工程師能夠根據已有的CAD模型進行精確的設計。不僅避免了設計工程中繁多的工作步驟，而且能為設計師提供非常精確的施工圖紙，還實現了附加的分析能力和強的分析精準度。
一旦在虛擬現實平臺上進行開發設計，零部件模型將由DESTACO系統提交給智能機器人輔助構建及驗證程序進行初步審查。最終成品是通過智能機器人生產單元來完成開發的，并用激光掃描技術來確定產品精確的尺寸和設計的合理性。
當組件制造商使用CADENAS的3D CAD 模型，并把它嵌入到虛擬現實環境中，在虛擬空間里設計師能獲得所需的三維動態視圖和設計工程數據，這樣就能夠大大簡化設計流程和節省設計開發新產品的時間。
借助于CADENAS的3D CAD模型和計算機視覺及虛擬現實工具讓工程師能輕松完成設計開發。兩種工具相鋪相成，提高了企業生產力，賦予設計師以新的靈感。
展開 技術分享：基于虛擬現實技術的 LNG 船舶仿真系統
4結論
本文以“海洋石油301”LNG船舶為母型船，將海上航行環境、船舶運動數學模型、船舶三維模型等有機結合起來，研發了基于虛擬現實技術的LNG船舶航行仿真系統，達到降低學習、訓練成本和風險，提高對LNG船舶整體認知的目的。在后續研究中，將對系統運行效率、惡劣海況模擬等做進一步研究，使其成為LNG船舶仿真研究的科研平臺。
技術最前沿 | 采用沉浸式3D虛擬現實技術仿真機器人焊接，就像看電影一樣！
虛擬現實與3D
Genesis Systems虛擬解決方案中心的3DG環境，致力于將虛擬現實和沉浸式3D可視化技術結合在一起，從而在概念和設計階段將機器人過程可視化。3DG技術，致力于評估人體工程學參數，如焊木倉m以及機器人的可達性。系統是由16塊面板組成的視聽墻，可以顯示2D和3D圖像。該系統便與攜帶,易于拆卸和安裝。
"對我們來說，這是一個偉大的工具，” Genesis Systems的虛擬解決方案工程師Brendan Brown說道，"在3DG環境下，我們可以吸引客戶過來體驗,讓他們真實的感受即將購買的某個系統。他們可以看到我們前期所做的工作，以及為了給他們提供最佳的解決方案，這是我們所做的售前工作。"
他們還使用3DG系統，與內部設計和工具組一起，對協作過程進行審查。
Brown說: "戴上常規的3D眼鏡,就像在電影院里看電影一樣。然后利用游戲桿，你就可以驅動模型，圍繞機器，鉆到機器下面，出來進去，從各個角度觀察它。"
圖1:采用沉浸式3D虛擬現實技術仿真機器人焊接過程，能夠在開始制造之前，更高效地進行設計和概念評審。圖片來源: RIA
例如，三軸龍門上的焊接機器人，被定位到焊接在采礦業使用的大型傾卸卡車框架上的MIG，利用不同顏色來區分各種零件。
"其中一些部件有40英尺長，"Brown說,"這部分工作需要多次、厚板焊接。完成一件焊接，所需要的時間大概是48小時。在焊接過程中，由于熱量和牽引(變形)，這些部件實際會增長2到3英寸。"
仿真環境能夠向客戶展示先進的過程,其中有些東西單靠想象，可能會覺得根本無法實現。汽車行業和家電行業已逐步開始對激光焊接進行更深入的研究。
"我們獲得了不少客戶訂單,就是因為我們使用激光焊接,而激光焊接產生的熱量和變形更小。
展開 CAE仿真與大數據、虛擬現實以及人工智能
大數據對建模仿真的挑戰主要體現在思維方式、科研方式和方法手段等方面，利用現有建模仿真技術處理大數據還存在問題。比如，傳統的仿真思維方式認為仿真是基于模型的活動，其科研方式是根據系統實驗的目標建立系統模型，進而建立仿真系統運行系統模型，最后再分析、處理模型運行結果。
那么，未來，仿真結合大數據會有怎樣的發展？這個問題還在探索中，但從目前來看，至少大數據為仿真結果的分析提供了更好的手段，為復雜系統的建模提供可新的出路，更為長遠地看，大數據有助于人類實現智能仿真。
圖1 仿真與大數據
仿真與虛擬現實的碰撞
虛擬現實是時下非常火爆的技術，但是很多人對仿真與虛擬現實都存在認識上的誤差，認為二者說得是一回事。其實，仿真技術與虛擬現實技術有著一定的相似點，但也存在差異性。
在感知方面，仿真以視覺和聽覺為主，而虛擬現實不僅有視覺、聽覺，還有觸覺等方面的感知，可以說仿真基本上將用戶視為“旁觀者”，而虛擬現實則將用戶視為“當局者”；在逼真度方面，仿真技術，仿真技術是對真實物理系統某一層次上的抽象，而虛擬技術采用實時三維圖像與顯示、三維聲音定位與合成技術、傳感器等技術，做到了人與環境的交互性，有非常高的逼真度。
縱觀當下工業仿真軟件，可視化、智能化的仿真已成趨勢，在仿真中運用虛擬現實技術，不僅能更加形象直觀地顯示仿真全過程，而且會讓計算機與人之間的溝通更人性化，增強仿真系統的尋優能力。
圖2 仿真與虛擬現實
仿真與人工智能的碰撞
仿真優化的應用目標是為用戶提供一個輔助決策支持工具，而實際工程設計問題一般比較復雜，涉及因素較多，完全依靠計算機來進行決策很難考慮周全，隨著人工智能技術的發展，將領域知識引入到仿真優化系統中，建立決策支持系統，充分發揮人的創造性和計算機的計算能力，實現人機協同決策功能。
展開 《虛擬試驗技術》
【基本信息】 ISBN：7505396277 241 尺寸：16 印張：15.75 字數：398400 印次：1 印刷時間：2004-3-1 用紙：膠版紙 版次：1版1次
【編輯推薦】
對汽車產品虛擬開發的基礎理論和應用技術的研究，是國內工程技術界普遍關注的一個熱點。虛擬技術應用于機械產品的開發研究中，是CAD/CAM/CAE技術發展的必然結果。本書對汽車產品的虛擬現實和試驗這一新技術，從三維實體建模工具，零件可視化建模，虛擬加工，產品裝配模擬，虛擬實驗室建模，虛擬現實編程，虛擬儀器測試等幾個方面進行論述。力圖對虛擬設計和試驗的基礎理論，應用工具和最新發展方向做一系統地介紹。
【內容提要】
虛擬試驗就是在虛擬現實環境中，利用數字化模型代替實物原型，進行產品性能的試驗分析。本書講述了汽車虛擬試驗的基礎知識、虛擬試驗系統的構建方法及實用算法。全書共分8章，包括虛擬試驗的概念、虛擬現實技術及典型硬件裝置、虛擬現實圖形繪制技術、虛擬儀器設計技術、車輛操縱穩定性虛擬試驗、車輛平順性虛擬試驗、車輛動力性和經濟性的虛擬試驗、汽車碰撞與計算機模擬等。本書強調理論基礎與工程運用的結合，就汽車虛擬試驗技術來講，有許多是具有創造性的。本書可作為高等學校機械工程、車輛工程、交通運輸以及自動控制、計算機仿真等專業高年級學生及研究生教學參考書，也可供從事虛擬設計、虛擬試驗技術應用和計算機輔助設計的工程技術人員作為技術參考。
展開 《虛擬制造技術》
【目錄】
上篇 基礎篇
第1章 緒論
1.1 虛擬制造產生的時代背景
1.2 虛擬制造的概念
1.3 虛擬制造的相關技術及研究現狀
1.4 虛擬制造技術與其他先進制造技術的關系
1.5 虛擬制造研究與發展趨勢展望
第2章 虛擬現實技術
2.1 概述
2.2 虛擬現實工具
2.3 虛擬現實建模技術
2.4 虛擬現實系統開發軟件
第3章 虛擬制造系統的體系結構與建模方法
3.1 虛擬制造系統的目標需求
3.2 虛擬制造系統模式
3.3 虛擬制造系統的體系結構
3.4 虛擬制造系統的建模方法
3.5 產品模型建模方法
3.6 設備資源模型
3.7 過程模型建模技術
第4章 產品數據交換與建模語言
4.1 概述
4.2 STEP產品模型數據交換標準
4.3 可擴展標記語言XML
4.4 虛擬現實建模語言VRML
4.5 Java語言與c()RBA標準
4.6 XML與關系數據庫的多層次雙向數據集成技術
4.7 產品數據交換技術在虛擬制造中的應用
下篇 應用篇
第5章 虛擬樣機與虛擬產品開發
5.1 虛擬樣機概述
5.2 數字樣機的關鍵技術
5.3 虛擬產品開發
5.4 基于網絡的產品協同設計技術
5.5 網絡環境下產品信息可視化集成共享技術
第6章 虛擬裝配
6.1 虛擬裝配建模
6.2 裝配序列規劃
6.3 裝配路徑規劃
6.4 裝配序列的評價
6.5 虛擬裝配系統簡介
第7章 基于Agent的虛擬柔性制造系統及實現
7.1 基于多Agent的虛擬柔性制造系統
7.2 VFMS的多Agent系統實現方法
7.3 系統行為及其表達方法
7.4 Agent行為推理的Petri網模型
7.5 系統實現與運行
第8章 NC加工過程仿真
展開 混合現實：未來七大航空制造技術之一！
混合現實（MR）是最新的數字化技術發展，它使虛擬世界融入現實世界，它集成了增強現實、增強虛擬和虛擬現實技術，是尚在發展中的新技術，也是很有廣泛應用前景的新技術，空客公司把它作為未來七大航空制造技術之一！決非僅是娛樂業的事，將來會對工程技術產生無法估量的影響，猶如數字化設計制造技術如此巨大地從根本上改變了工程技術領域，這出于很多人當初的預料。為此，MR技術值得引起我們的關注和研究！
混合現實AR是一種將真實世界信息和虛擬世界信息進行“無縫”集成的新技術！
首先要說明的是混合現實、增強現實、增強虛擬之間的差異。
西方人把混合現實定義為"現實到虛擬的連續體"（或集成體），也就是把現實
世界與虛擬世界完全集成在一起，這在技術上就十分復雜了！
混合現實技術要使虛擬（數字）空間與現實空間之間實現信息的同步與交流。
首先要解決的是信息怎樣統一表達，用視頻信息或用計算機制作數字模型，通過MR數字平臺合成。
注意到下圖（特別是圖2和圖3）的差異，就能明白增強現實和混合現實到本質差異！
展開 
一分鐘，帶你了解虛擬現實(VR)的原理
現在的虛擬現實，卻可以通過采集整個場景中的很多切片，甚至是所有切片，來生成一個模擬人眼視覺的切片數據庫；
這個數據庫中的圖像經過處理，就能在顯示屏上再復現出立體的場景了。
現在最先進的顯示技術，已經可以根據體驗者眼睛和身體的動作，實時切換數據庫中的切片。
不管你在某個瞬間是移動了位置，還是眼睛切換了焦點，計算機都可以通過算法，篩選出你做出這個動作的瞬間應該看到的那一個切片，并且經過快速加工，把那個切片呈現在你眼前的顯示屏上。
隨著動作變化，眼睛在這一瞬間該看到哪張切片，虛擬現實就給你看哪張切片。
這樣，看著眼前這些人工加工的圖像，就如同在現實世界中了。
end
展開 【Ansys行業大講堂】虛擬照進現實——數字孿生與物聯網背后的仿真技術
『點擊觀看直播回放』
數字孿生是物理世界在數字化虛擬世界中的映射，卻能進一步豐富物理世界的認知，這就是虛擬與現實交匯融合的美好產物，然而，數字孿生體的構建并要達到良好的效果，卻沒有那么容易，基于物理仿真的數字孿生體，可以說是目前諸多構建方式中更接近物理真實的一種。本次在線研討會深入數字孿生和物聯網的背后，看看仿真技術是如何發揮價值，幫助構建數字孿生體與物聯網，并且推動虛擬世界與物理世界的融合，進而發揮更大的價值。
此次在線研討會吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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展開 板材成形中的虛擬制造技術
板材成形中的虛擬制造技術
0、引言
隨著計算機及信息技術的飛躍發展，虛擬現實技術已成為一個非常重要的領域。虛擬現實技術是一種新的人機交互系統，利用計算機等設備及相應的軟件對真實的物理世界進行實時仿真和實時交互作用，在虛擬的環境中，用戶與系統直接而自然地交互，進行一定的操作，從而達到實際的效果。虛擬技術已滲透到各個領域，如虛擬存儲器、虛擬I/O設備、高速網絡技術中的虛擬網絡服務器、機械制造領域里的虛擬設計、制造、裝配、產品開發環境，醫療領域中應用虛擬技術進行外科手術的培訓等等，在測試儀表和測控行業中，用虛擬儀器代替實際的儀器和控制電路具有較好的發展前景。
板材沖壓成形技術作為一個標準化的生產過程, 在許多領域, 特別是在汽車工業中占有舉足輕重的地位, 而汽車工業在世界許多發達國家中已成為整個國民經濟的支柱產業。 從這個意義上可以說板材沖壓成形技術是一個國家工業化水平的重要標志之一。
工業發達國家中板材產量一般占鋼材總量的50%左右,板材年人均消費達200公斤,板材年人均消費量已經成為社會繁榮和消費水平的標志之一。根據美國的統計,板材經過成形后創造了相當于原材料價格十二倍的附加值, 從而獲得巨大的經濟效益和社會效益。板材成形是投入直接消費前的主要深加工方法, 成形性占有突出的重要地位。
在傳統的板材成形過程中，當模具設計及制造完成后，需要經過反復的調試，才能得到滿意的成形零件。在調試過程中，一些成形缺陷，如破裂、起皺和回彈等問題，主要憑借模具工程師的經驗，通過實驗反復試錯才能解決。
展開 6/9 虛擬照進現實——數字孿生與物聯網背后的仿真技術
簡介：
數字孿生是物理世界在數字化虛擬世界中的映射，卻能進一步豐富物理世界的認知，這就是虛擬與現實交匯融合的美好產物，然而，數字孿生體的構建并要達到良好的效果，卻沒有那么容易，基于物理仿真的數字孿生體，可以說是目前諸多構建方式中更接近物理真實的一種。
物聯網，尤其是工業物聯網，是將虛擬與物理世界連接的橋梁，也是虛擬兩個世界呈現的環境之一。將物理實體和數字孿生體與物聯網連接，是數字孿生發揮價值的重要環節，而仿真技術是其中關鍵紐帶之一。此外，物聯網的構建也非一日之功，仿真在構建龐大的物聯網中發揮重要作用，也是非常值得探討的話題。
本次在線研討會將深入數字孿生和物聯網的背后，看看仿真技術是如何發揮價值，幫助構建數字孿生體與物聯網，并且推動虛擬世界與物理世界的融合，進而發揮更大的價值。
講師簡介：
袁勇
Ansys中國行業專家團隊帶頭人
袁勇博士，現任Ansys中國行業專家團隊高級技術經理。2011年畢業于北京理工大學，同年加入Ansys公司，在天線、射頻微波、電磁兼容等領域具有豐富的經驗。除此之外，還可以為用戶在平臺建設、仿真分析能力提升等方面提供幫助。
時間
2020/6/9 14:00~16:00
報名方式
點擊報名：http://event.31huiyi.com/1852097253/index?c=jishulink
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