虛擬現實評審的案例
仿真，讓虛擬照進現實
還不夠，距離理想的狀態還有一段距離，因為在現實世界里面傳感器的數量、種類甚至成本都有非常嚴格的限制，我們可以監測里面某一個位置的溫度，但很難能監測水泵里面內部水流細微的變化；能監測電機的轉速，但很難監測到電機發熱之后形變帶來的材料屬性變化，很多物理量是很難低成本去感知的。
前面講到了物聯網的感、聯、知三個部分，但是能夠做到全面感知嗎？這個難度非常大，有一塊我覺得可以好好利用，就是構建一個虛擬世界，這跟物理世界不一樣，我們的虛擬世界是基于物理的仿真來做的，之所以叫基于物理的仿真，就是我們是基于物理各種各樣的原理，比如力學的原理、熱學的原理、電磁學的原理等等，它是符合物理的規律的，并且用計算機數值計算的方式呈現出來，因而是能夠再現真實世界運行情況的。我們在這里建立了水泵的真實的虛擬原型，我們把傳感器上感知的各種數據作為虛擬原型的輸入，在虛擬環境里面我可以做大量的分析，經過這些分析之后，就能得到普通傳統的傳感器很難監測到的一些數據。比如說流量、電壓、電流、電機轉速、內部溫度，本來是要加入很多物理傳感器才能夠獲得的，現在有了虛擬傳感器任意位置的數值都能夠獲得物理量信息。這些數據就比之前純粹的物理感知數據量大了很多，這個是虛擬傳感器的價值所在，然后再將這些數據給工業互聯網平臺去做大數據分析，因為數據變得更“大”了，所以做深度學習的效果會更好，這就是虛擬世界的力量。
我們再來看另外一個例子，這是油氣行業里面的一個設備，裝置在海下采油平臺上。同樣給它加很多傳感器，這些傳感器作為一些基礎數據，傳送到工業互聯網平臺，就能夠做數據分析了。例如，外部海洋里的一些溫度等等都可以檢測到，然后這些輸入作為一個基礎數據分析，當它檢測到特殊情況，需要再查找發生狀況的源頭是在哪兒，然后才知道這個問題該從哪兒去解決，我們不可能讓工人去海底真實查看，成本太高。
展開 一期一會 | 一文詳解虛擬現實（VR）
虛擬現實（VR）是一種使用軟硬件創建虛擬環境及體驗的技術。VR既可供專業領域使用：培訓、教育和協作，也可供個人使用：電子游戲，電視和電影娛樂。
虛擬現實的技術原理是什么？
虛擬現實利用硬件：頭戴式顯示器、追蹤系統、圖形處理和軟件：Web應用或本地應用技術，讓用戶沉浸在一個虛擬的世界里。
通過將支持體驗的虛擬現實硬件與創建環境的軟件相結合，該技術使用戶能夠置身于虛擬世界中，進行在現實世界中難以或無法完成的操作和體驗。
虛擬現實的類型
虛擬現實通常有三種不同的類型，包括非沉浸式、半沉浸式和全沉浸式。
非沉浸式VR，通常在計算機或手機屏幕上提供。這些體驗被視為非沉浸式體驗，因為它們不會讓用戶沉浸在環境中，用戶仍然可以感知其物理環境。
半沉浸式VR，涉及到真實世界和虛擬世界的融合。對于這種類型的VR，用戶操作時通常需佩戴頭戴式顯示器（HMD），也可以使用手動控制器。 這種體驗是半沉浸式而非全沉浸式，因為用戶將在體驗虛擬創建的世界的同時，仍然會在一定程度上感知其物理環境。
例如，辦公室里的HMD向房間四周投影遙測屏幕。這就是真實辦公室物理環境和屏幕虛擬化影像的組合。
全沉浸式VR，使用戶置身于一個虛擬世界中，虛擬體驗完全包裹他們的感官，讓他們完全專注于構建而成的環境中。這種形式也需要HMD，但更側重于提供一個完全環繞的環境。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。
展開 Ansys | 什么是虛擬現實（VR）？
虛擬現實（VR）是一種使用軟硬件創建虛擬環境及體驗的技術。VR既可供專業領域使用（培訓、教育和協作），也可供個人使用（電子游戲，電視和電影娛樂）。
虛擬現實的技術原理是什么？
虛擬現實利用硬件（頭戴式顯示器、追蹤系統、圖形處理）和軟件（Web應用或本地應用）技術，讓用戶沉浸在一個虛擬的世界里。
通過將支持體驗的虛擬現實硬件與創建環境的軟件相結合，該技術使用戶能夠置身于虛擬世界中，進行在現實世界中難以或無法完成的操作或體驗。
虛擬現實的類型
虛擬現實通常有三種不同的類型，包括非沉浸式、半沉浸式和全沉浸式。
非沉浸式VR，通常在計算機或手機屏幕上提供。這些體驗被視為非沉浸式體驗，因為它們不會讓用戶沉浸在環境中，用戶仍然可以感知其物理環境。
半沉浸式VR，涉及到真實世界和虛擬世界的融合。對于這種類型的VR，用戶操作時通常需佩戴頭戴式顯示器（HMD），也可以使用手動控制器。 這種體驗是半沉浸式而非全沉浸式，因為用戶將在體驗虛擬創建的世界的同時，仍然會在一定程度上感知其物理環境。例如，辦公室里的HMD向房間四周投影遙測屏幕。這就是真實辦公室物理環境和屏幕虛擬化影像的組合。
全沉浸式VR，使用戶置身于一個虛擬世界中，虛擬體驗完全包裹他們的感官，讓他們完全專注于構建而成的環境中。這種形式也需要HMD，但更側重于提供一個完全環繞的環境。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到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。
展開 一分鐘，帶你了解虛擬現實(VR)的原理
最近一年，我們身邊出現了很多基于虛擬現實(VR)技術的新玩具：比如VR眼鏡，明明只是播放了一些逼真立體的虛擬畫面，卻讓你感覺這些虛擬的畫面才是現實。
這是因為，虛擬現實內容模擬了人眼的視覺體驗：
可以用一個小實驗來感受一下
1.當你分別遮住一只眼睛，用另一只眼睛看你的手時，兩只眼睛各自看到的圖像，會有一些差別。這個就叫做人眼的雙目視差。
2.當你把手機放在面前，把頭歪到左邊，再歪到右邊時，你的眼睛看到的就分別是手機的左邊框和右邊框。這個叫做人眼的移動視差。
3.而當你攤開兩只手，眼睛聚焦到不同的手上時，會依次看到左手清晰右手模糊，以及左手模糊右手清晰的圖像。這是人眼的變焦功能。
因為人眼天然擁有以上這些視覺差異和變焦功能，你眼前的這個場景，才能在大腦的加工后變得立體和縱深；
人眼這么復雜的視覺體驗，虛擬現實是怎么模仿出來的呢？
我們來做一個實驗：
如果把相機放在一個點上，拍攝廣場上一遠一近的兩個人。那么當鏡頭對焦在不同的人身上時，就能拍到2張只有一個人清晰，而其他部分虛化的照片。
如果在這兩個人的斜后方再加一個人，整個場景里就出現了3個遠近不同的人。那么鏡頭對焦在不同的人身上時，我們就能拍到3張只有一個人清晰，而其他部分虛化的照片。
而如果再不斷地向斜后方增加人數，那么這個相機就能拍攝出無數張只有一個人清晰，而其他部分虛化的照片。
現在，見證奇跡的時刻來了。
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 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。
通過虛擬現實體驗 CFD 速度輪廓
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一起跳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不再只是科幻小說中的技術；這可能是我們的未來！
文章來源：cadence博客
CAE仿真與大數據、虛擬現實以及人工智能
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。
目前的仿真優化系統要求用戶對仿真優化算法和仿真建模工具有較深入的了解，才能夠開展工程應用，如各種仿真優化算法存在大量運行參數需要選擇，仿真實驗也需要設置各種參數，如仿真開始時間、仿真結束時間、仿真迭代次數和“預熱”時間等等，任何一項參數的變動對仿真優化結果都會產生影響，要求非仿真專業人員來完成這些設置幾乎是一件不可能的事。因此，利用專家知識系統作為輔助，協助普通人完成這些專業工作是一個可行的實現方法。
展開 第二屆計算機視覺與虛擬現實國際學術會議
會議介紹
信息時代日新月異，賦予機器以人的特性，賦予人以機器的力量，賦予虛擬以現實的觸感，賦予現實以虛擬的便利。融合互滲，未來已來。
CVVR致力于增進計算機視覺和虛擬現實領域的交流碰撞，促進理論發展，攻克實踐難題，探索未來無極限，為世界各地的專家學者行業中人提供平臺機遇。
第二屆計算機視覺與虛擬現實國際學術會議（CVVR 2024）將于 2024 年 11 月 22-24 日在中國海口舉行，包括主題報告、特邀報告、口頭報告、海報展示等豐富環節。歡迎與會，共奏未來狂想曲。
征稿領域
主題包括但不限于：
計算機視覺：機器視覺；學習與視覺；圖像分割、理解和處理；面部和手勢識別； 視覺識別；地理信息系統；面向視覺的深度學習；照明和反射率；生物啟發視覺；基于內容的檢索；姿態估計
虛擬現實：增強現實 （AR）；混合現實 （MR）；多媒體；動態紋理合成；建模技術；分布式系統；多模態用戶界面；行為建模；人工生命；信號重建；運動捕捉
聯系方式
PASE平臺：http://www.pasanhu.cn/ConferenceCn.aspx?id=CVVR%202024
CVVR官網：http://www.iccvvr.com
會議秘書：Ms. Elena Zhang
郵箱：info@iccvvr.com
電話/微信：+86-15697142092
展開 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 基于虛擬現實仿真測繪裝配實驗的研究
本項目的實施內容主要是采用 inventor 2008，3D max，AutoCAD及 vrml軟件系統設計虛擬實驗系統，使之能夠對齒輪油泵(圖1)、減速器(圖2)、虎鉗 (圖 3)的裝配進行動態模擬 ，通過影像、動畫等生動的形式對裝配過程進行動態模擬 ，可以充分發揮學生的主觀能動性，有利于學生獲得豐富的感性認識，激發學生進一步提出問題與尋求解決問題的興趣 ，有助于拓寬學生的知識面，有效地支持理論學習。
零部件測繪實踐虛擬輔助教學技術的做法是，以實物模型為基本要素、以實物模型測繪為主線，用計算機虛擬現實的方法，制作圖畫和動畫形式為主的直觀形象，去解析零部件的形狀結構和測繪過程。[
將虛擬輔助教學融于測繪實踐教學的過程是：布置測繪任務；觀測分析實物模型；教師依據實物模型通過虛擬輔助教學課件集中指導；學生依據實物模型，參照虛擬輔助教學課件自主測繪；教師集中講評。
虛擬輔助教學主要構件是以虛擬圖象為主，配有少量文字說明的電子文檔。分別是：以動畫為主去表達零部件形狀結構的圖畫集，以對零部件形狀結構分析和視圖分析為主的圖畫集，以對零部件測繪方法和過程指導為主的圖畫集，以對尺寸、技術要求、圖樣、作業要求指導為主的圖畫集。
4 零、部件測繪實踐虛擬輔助教學技術的特點
a)基于實體的虛擬。計算機虛擬現實、虛擬三維圖與構形思維和視覺及視覺心理密切相關。實踐表明：沒有實體模型做基準沒有構形思維和視覺及視覺心理的支持，計算機虛擬現實、虛擬三維圖就會成為沒有意義的作品；另一方面，沒有構形思維和視覺及視覺心理知識去指導計算機虛擬現實、虛擬三維圖的創作，也不能獲得效果良好的作品。
b)基于圖學素質對測繪對象 (零、部件)的選擇。選擇好測繪對象是保障零、部件測繪實踐教學效果的首要條件。
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FLUENT+VA-ONE風噪模擬教程（虛擬現實CAE原創）
FLUENT+VA-ONE風噪模擬教程（虛擬現實CAE原創）.pdf
風噪模擬操作教程
脈動壓力計算軟件FLENT
噪聲計算軟件VA-ONE
【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。
▼▼▼“更多Ansys近期專題研討會” - 歡迎掃碼報名參加！
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展開 有限元+虛擬現實 | 河源東江大橋垮塌模擬的高真實感展示
(a) GIF動畫
圖4 包括倒塌碎片特效的模擬結果
此外，橋梁倒塌過程的高真實感展示還可以進一步結合虛擬現實（VR）（圖5），實現倒塌模擬場景內部的實時漫游，對倒塌全過程進行多角度觀察。
圖5 虛擬現實（VR）視圖
相關成果可參閱：
[J1] Xu Z (許鎮), Lu XZ, Guan H, Lu X. Progressive-collapse simulation and critical region identification of a stone arch bridge. Journal of Performance of Constructed Facilities-ASCE, 2013, 27 (1): 43-52. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0000329
[J2] Xu Z (許鎮), Lu XZ, Guan H, Ren AZ. Physics engine-driven visualization of deactivated elements and its application in bridge collapse simulation. Automation in Construction. 2013, 35: 471–481. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.06.006
[J3] Xu Z (許鎮), Lu XZ, Guan H, Ren AZ.
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。
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