虚拟现实 VR 碰撞 3D 可视化，图扑打造一体化管控平台

Posted 2023-01-06 图扑软件

前言

工信部《虚拟现实产业发展白皮书 5.0 》中明确提出：“通过财政资金促进虚拟现实技术产业化，支持面向工业、文化、教育等重点行业的虚拟现实技术应用”。

虚拟现实 VR 技术以用户体验视角为中心，跟踪反馈在 3D 场景中的动作，借助软硬件设备，使用户完全沉浸其中。虚拟现实软件通常为实时视景仿真模拟驱动软件，用于环境渲染、视觉特性定义、场景描述。其包含多类可交互的可视化脚本，通过可视化操作建立三维场景仿真模型，并将其存放在应用定义文件中，然后应用程序就可以调用对应的函数库对已建好的三维可视化场景进行渲染驱动。

 关于虚拟现实

虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)，又称灵境技术，具备感知性、沉浸感、交互性的重要特征。

以计算机技术为核心，融合三维图形技术、仿真技术、显示技术等多类高新技术的最新发展成果，借助计算机等设备生成与真实世界视觉、听觉、触觉等高度近似的数字化环境，从而让处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉和体验。

效果展示

图扑软件自研 HT for Web 产品通过适配 VR 设备，即可与虚拟环境中的各类物体进行抓取、移动、拆分等交互动作。现已适配 HTC Vive、Oculus、Qeust2、Pico 等各种 VR 设备。

VR 智慧工业

在工业场景中虚拟现实 VR 技术结合 3D 可视化，以数字孪生方式模拟现实中的环境，形成一个可控的虚拟环境空间。虚拟场景内更加人性化的解决传统工业设计、研发、装配、维修、培训等大多数弊端。

图扑软件 VR 智慧工业场景，运用自研图形引擎，1:1 仿真还原物理设备模型。覆盖生产过程监控、设备点巡检、远程故障诊断、无人值守等工业互联网场景。支持通过预设，实现漫游、手动巡检、自动巡检等作业需求。效果具有强烈的沉浸感，真实感和画面感。

VR 重卡汽车生产线

以图扑重卡汽车生产线解决方案为背景，利用自研 HT for Web 产品真实复现设备的基本操作、运转处理、故障分析等作业态势。

依托 VR 设备，用户进入虚拟环境，可 360° 全方位行走，模拟现实环境中的拿、放、抓、投等一系列行为，帮助用户充分感受到虚拟环境中产品的真实状态，近距离实时掌握研发制造、测试运转、运营维护等运作态势。

虚拟装配场景内依托 3D 可视化、远程遥控、实时诊断等功能特点，强化与数字孪生模型及数据的兼容程度，倒逼生产和质量两端改进，提高产能利用率，降低返工频率。

虚拟流水线场景中同样支持演示车头、车身、机械部件拆解、装备制造、巡检维修以及实操培训等互动展示。巩固作业人员对各类操作技能的娴熟程度，或用作内部专业知识培训普及，了解汽车结构和运作原理。打破现实当中物理成本的限制，完成从宏观到微观的综合考量。

关于重卡生产流程演示可视化场景，可以查阅《推动中国制造升级，汽车装配车间生产流水线 3D 可视化》案例文章。

VR 设备拆解演示

以往在研究工业设备的使用和构造时，通常需要将设备拆解再组合。但由于很多机械设备本身具有一定危险性，在拆解组合过程中带来一定风险。且部分设备价格昂贵，反复拆解也会降低设备的使用寿命。如传动装置的齿轮传动、链传动和带传动，亦或是压力机械的冲床、剪床、弯边机、粉碎机、碾压机、压印机和模压机等等。图扑软件 VR 可视化的出现，完美的解决了这些难题。

通过图扑软件图形引擎强大的渲染功能，将工业设备的各个部件孪生搭建。进入虚拟空间后，以遥控 VR 手柄发出的射线代替双手，将模型抓取至需求位置，详细查看其前、后、左、右、上、下等任意角度。有效避免了因现实机械设备过重、过贵、过大，而造成得展示不全面。

针对设备布局可增添拆解演示模块，利用 VR 手柄对设备零件进行拆解、组装、旋转等操作，展现内部布局细节，配合面板释义，阐述设备作用和功能。

或将设备透明化展现，加以具有科技感的线框模式，方便作业人员了解内在结构特征及运作原理。图扑软件可提供独具创新性的 VR 手电筒透视巡检功能，帮助更有效解决难以“透视”掌握内部构造的难题，缩短设备维修周期，大幅提升工作精度与运维效率。

不仅如此，图扑软件同样支持跨平台，移动、终端均可轻松打开所需的 3D 可视化场景，实现触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移等操作，或通过鼠标拖拽将设备一键拆解/还原，无需再为跨平台交互模式而烦恼。

VR 智慧机房

虚拟现实 VR 技术作为全新的产品形态，已将“人机交互”模式成功升级为“人机交融”模式。

图扑软件将数据中心模式转换到 VR 虚拟场景内，把数万平米的实体空间搬到线上，运维人员根据适配好的 VR 设备，近距离了解机房资产布局、气流组织、动环能效。

虚拟机房场景通过运用虚拟现实仿真，融合 720° 全景技术、实景三维建模、巡检机器人等前沿科技。实现对机房 IT 资产管理、UPS 硬件状态监控、动环设备、服务器主机的自主监视、故障监测、远程告警监控。从而构建大范围、无死角、多维度的运维管理环境，打造数据中心无人值守的管理模式。

VR 文化展厅

在文化展厅领域，虚拟现实 VR 技术的应用涉及展览、旅游、休闲等方面。图扑软件曾搭建智慧党建展厅场景中，以三维可视化场景为载体，整体场景搭建好后，导入到虚拟现实软件中，进行 360° 实时展示实际党建展厅各类主题元素。依托虚拟现实 VR 技术，让参观者与场景虚拟物品或抽象概念进行交互操作。

过去传统线下展馆简单的图文展示+引导参观，难免枯燥乏味。而结合了虚拟现实 VR 技术的智慧党建展馆，能将红军翻雪山、过草地、万里长征的峥嵘岁月进行场景复现，叠加图文、音频等多样化形式，使参观者切身体会当时的氛围。摆脱难于实践、难于记忆、难于理解的困境，营造全方位、立体化、强互动的视听互动体验。

VR 文化展厅意在突破地理位置局限，实现足不出户在线观展。同时，也让更多优秀文化、科技展馆、旅游资源借助虚拟现实 VR 技术“插上科技的翅膀”。

图扑也曾搭建过智慧云展厅，场景内支持使用 WASD、方向键控制行进方向，或者通过触屏设备的单指双指操作，真实的模拟出用户在场馆内的行走状态。为无法到展会现场的嘉宾提供别具特色的参展途径。

VR 应急逃生演练

针对可能存在的火灾、坍塌、踩踏等危险事故，或台风、海啸、山洪等恶劣气象，有效开展应急逃生演练是确保企业正常运转的重要举措。

图扑软件搭建的虚拟应急逃生演练场景，基于 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料，对需求设备、建筑、场景进行建模还原。戴上 VR 设备，即可展开模拟各类突发事件应急逃生流程。以场景视觉模拟演练为主导，将沉浸感、交互感与存在感高度融合，达到逃生演练知识的视觉传达目的。

虚拟场景内第一人称视角，让参训人员近距离体验，帮助参训人员真切感受危险场景，强化其对未知危险的认知水平，弥补当前演练中无法进行大规模场景模拟的不足。

VR 智慧医疗

VR 智慧医疗可用于手术训练、康复预案、临床教学等业务场景，便于医生直观、高效、安全的学习专业知识，实践专业技能。医疗虚拟现实 VR 技术较传统手术教学相比，具有高沉浸性、远程可控性、可重复性等优势，对医疗信息视觉内容的完整性、准确性、科学性方面都至关重要。

图扑软件曾搭建过智慧医院临床 3D 可视化解决方案。场景同样支持用户借助 VR 技术对患者病灶体征进行实时模拟，3D 多模态成像数据叠加虚拟现实 VR 技术，再现病况区域的真实情况。全方位、立体化、多视角了解病症的位置关系，有助于制定良好的手术策略，增强术中空间定位准确率。

在医学解剖教学中，VR 虚拟人体结构也能帮助医学生优先在虚拟手术台上反复练习，克服了过去学生动手机会少、只看不练的问题，高效协助学生理解组织结构及病症特征。

VR 电力能源

由于电力系统规模庞大、设施复杂、分工精细，以至于对发电、供电、电建从业员工的要求尤为严格。所以不断输出电力安全生产和作业(操作)技能职业教育具有重要意义。

图扑软件数字孪生的智慧电网解决方案中，支持结合虚实互动的相关特性和功能，实现用户远程使用 VR 眼镜、手柄等设备，在虚拟现实场景中沉浸式漫游巡检，查看设备型号配置、表计示数、保护屏柜压板等关键信息。或利用 VR 手柄遥控设备的启/停。

为提供全方位与实操式的培训体验，图扑软件虚拟变电站场景中，也支持应用 VR 设备直接遥控隔离开关操作中的操作面板、主刀闸、左侧地刀、右侧地刀等部件，让用户直视设备运作原理。

以数实融合形式，打破理论与现实之间难以弥合的鸿沟，形成设备与内容互相促进的正循环局面。

VR 国防军事

新兴技术的引进可持续优化军事力量，提升国防军事效能，帮助军队应抵御各种威胁。基于虚拟现实 VR 技术研发的军事训练系统，可将目标、环境、武器等多维作战因素高效融合。图扑软件军事仿真演习 3D 可视化场景叠加虚拟现实 VR 技术，能轻松辅助士兵开展罕见、昂贵、危险的战事训练。

图扑软件虚拟战场场景中，可对战备物资拆解或组装。支持数字孪生海、陆、空交通工具和周围环境，以及对舰艇、坦克、军用车辆等物理实体作一一映射。适配好 VR 设备进入虚拟战场后，就能感受逼真的视觉、听觉、触觉等特定虚拟战场，将趋近于实战的虚拟战争呈现在士兵眼前。打造身临其境的空间感。

虚拟现实 VR 技术打破了空间、时间、天气等多层面因素限制，高度避免因为战略失误而导致的受伤。在节省损毁昂贵设备开支的同时，进一步加强集中作战训练的质量。

在众多图扑软件 3D 场景结合 VR 技术搭建的虚拟世界中，不论是炫酷的赛博朋克风还是独到的国潮水墨风，图扑软件都能将其与产业巧妙融合，做到让人眼前一亮。

总结

科技跨越式发展的今天，VR/AR/MR 在教育培训、工业制造、军事航天、医疗保健、文旅展厅、安全应急等领域，均获得深度开发与应用。图扑软件(Hightopo)致力于将 VR 可视化技术与各个行业深度融合，逐步消除操作训练、设计规划、娱乐展示、安防巡检中的疑惑与歧义，并做出前瞻判断，减少时间成本也能突破地域限制。

图扑软件作为坚持自主创新的国家级高新技术企业，不但提供 VR/AR 可视化技术，还提供 BIM、GIS、XR、MR 、2D 组态/3D 组态等 Web 可视化应用解决方案。

其自研核心引擎 HT for Web 支持提供图形化组态 SCADA 能力，以及构建 PaaS 、SaaS 层面低代码、零代码物联网 IoT 平台。早已应用于智慧城市、园区、楼宇、工厂、智能制造、水务、能源、光伏、风电、电力、新基建、运维、政务、交通、医疗、金融、科研等各个领域。