虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱 VR）技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、并行實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù)、人工智能、仿真技術(shù)等多學(xué)科發(fā)展起來(lái)的綜合技術(shù)。隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)VR技術(shù)的需求日益旺盛，VR技術(shù)也取得了巨大進(jìn)步，并逐步成為一個(gè)新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

北京瑞達(dá)天潤(rùn)科技有限公司是國(guó)內(nèi)專業(yè)的“虛擬仿真系統(tǒng)"設(shè)計(jì)與技術(shù)開(kāi)發(fā)服務(wù)商，專注于虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真教學(xué)實(shí)訓(xùn)、虛擬仿真軟件開(kāi)發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成，也是專業(yè)“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真教室和虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室"系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航天的應(yīng)用——虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練器

虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練器建設(shè)方案主要是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬仿真系統(tǒng)軟硬件共同構(gòu)建一套可以模擬飛行任務(wù)的沉浸式虛擬仿真訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)環(huán)境，系統(tǒng)具有視、聽(tīng)、觸等多種感知交互能力，用戶可使用各種虛擬仿真交互設(shè)備進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)訓(xùn)。虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練器具有靈活性、更動(dòng)代價(jià)小以及訓(xùn)練的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)，其也可作為傳統(tǒng)訓(xùn)練方式的有益補(bǔ)充，完成前期訓(xùn)練準(zhǔn)備等。

虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練器包括虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔式訓(xùn)練系統(tǒng)包括頭盔、位置跟蹤、數(shù)據(jù)手套，虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練器平臺(tái)具備多人協(xié)同操作的能力，包括3個(gè)訓(xùn)練用頭盔系統(tǒng)，3個(gè)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用也可以同時(shí)協(xié)同使用。4個(gè)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，存在公共部分，包括仿真服務(wù)器、 控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集及處理計(jì)算機(jī)、輔助支持設(shè)備等。

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)主要內(nèi)容：

· 采用HTC VIVE PRO頭戴式設(shè)備，顯示航天員視角三維場(chǎng)景圖像供航天員觀察。圖像內(nèi)容與任務(wù)臨場(chǎng)感一致，圖像內(nèi)動(dòng)態(tài)對(duì)象數(shù)據(jù)與真實(shí)一致。

· 通過(guò)HTC VIVE pro2.0定位器、VIVE Tracker追蹤器組成大空間定位追蹤， VIVE Tracker與數(shù)據(jù)手套配套使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)手套抓在虛擬空間中抓取、放置、投擲等動(dòng)作。

· 通過(guò)Notiom動(dòng)作捕捉手套，建立交互操作仿真算法，逼真模擬相應(yīng)設(shè)備的操作，做到操作相似。

· 采用六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)用于模擬失重狀態(tài)下人體姿態(tài)與運(yùn)動(dòng)感知的變化以及訓(xùn)練設(shè)備末端的運(yùn)動(dòng)變化，與三維視覺(jué)場(chǎng)景相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體視覺(jué)和前庭覺(jué)的綜合刺激，增強(qiáng)訓(xùn)練系統(tǒng)的逼真性。

1.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)主要內(nèi)容

通過(guò)虛實(shí)融合的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在真實(shí)設(shè)備和場(chǎng)景上根據(jù)訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)行虛擬設(shè)備或者場(chǎng)景的疊加，形成虛實(shí)融合一體的人在回路中的新型仿真系統(tǒng)，滿足訓(xùn)練任務(wù)的需求。

· 采用微軟HoloLens 2頭戴式設(shè)備，以實(shí)際周圍環(huán)境作為載體，在圖像上添加各種虛擬信息顯示，為訓(xùn)練員視角三維場(chǎng)景圖像提供觀察。

1.3系統(tǒng)集成服務(wù)

北京瑞達(dá)天潤(rùn)科技有限公司提供虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的整體解決方案，同時(shí)提供系統(tǒng)集成服務(wù)，包括網(wǎng)絡(luò)搭建、音視頻集中管理、通話系統(tǒng)等。

· 視頻系統(tǒng)顯示、分配多路計(jì)算機(jī)仿真信號(hào)以及網(wǎng)絡(luò)IP圖像，顯示終端包括監(jiān)視器和大液晶屏。

· 通話系統(tǒng)主要為受訓(xùn)人員之間、教員與受訓(xùn)人員之間交互與協(xié)同提供實(shí)時(shí)語(yǔ)音服務(wù)。

· 通過(guò)千兆IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與某外接設(shè)備專項(xiàng)訓(xùn)練器音視頻互聯(lián)。

· 在移動(dòng)端無(wú)線控制中控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中核心設(shè)備的啟動(dòng)和關(guān)閉。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航空的應(yīng)用——發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬維修性設(shè)計(jì)方法研究

隨著現(xiàn)代裝備科技含量的不斷提高，裝備造價(jià)和維修成本也不斷攀升，在裝備的生產(chǎn)研制階段，就充分考慮到維修性，是節(jié)省裝備壽命周期費(fèi)用，提高使用適用性的有效方式。

發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬維修量化評(píng)價(jià)系統(tǒng)，主要是對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)階段的可維修性能進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。要求應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)和相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)生成的包含有發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬維修樣機(jī)、虛擬維修人員和維修工具的虛擬場(chǎng)景中，采用驅(qū)動(dòng)虛擬維修人員的方式，通過(guò)人機(jī)交互來(lái)仿真整個(gè)維修過(guò)程，并從維修性、人機(jī)工效等角度對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)估，以此輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行快速高效的維修性設(shè)計(jì)工作。

通過(guò)開(kāi)發(fā)虛擬維修樣機(jī)，在人機(jī)工程分析評(píng)估理論與方法基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)維修性分析與評(píng)估模塊，在UE4平臺(tái)上開(kāi)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬維修設(shè)計(jì)系統(tǒng)，提供虛擬維修指標(biāo)量化評(píng)價(jià)方法，開(kāi)發(fā)維修性設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，為提升發(fā)動(dòng)機(jī)維修性設(shè)計(jì)和評(píng)估的效率和質(zhì)量。

主要內(nèi)容：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬維修樣機(jī)及環(huán)境模塊搭建

（2）基于維修的人體3D模型建模研究

（3）基于發(fā)動(dòng)機(jī)維修的人素量化評(píng)價(jià)方法與技術(shù)研究

（4）基于發(fā)動(dòng)機(jī)維修的人機(jī)工效評(píng)價(jià)方法與技術(shù)研究

（5）維修評(píng)估方法與技術(shù)研究

（6）發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬維修性設(shè)計(jì)軟硬件平臺(tái)搭建