《電子技術(shù)應(yīng)用》
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四度科技整理常见vr虚拟现实场景应用

2022-01-25
來源:IT北京小生
關(guān)鍵詞: 四度科技 虚拟现实 机器人

設(shè)計新生產(chǎn)設(shè)施的布局是一個龐大的任務(wù),需要工程師們同時平衡多個變量。這包括每件設(shè)備的運(yùn)行軌跡,維護(hù)、實用和存儲所需的空間。計劃階段,在任何關(guān)鍵因素上犯錯都會導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下,這是事后難以補(bǔ)救的。

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工廠規(guī)劃是一個龐大的項目,涉及多個設(shè)計團(tuán)隊,包括工廠建設(shè)、控制系統(tǒng)和子系統(tǒng)。使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以幫助避免許多這樣的問題,通過對整個工廠進(jìn)行建模,不僅可以模擬布局,還可以模擬在其內(nèi)部進(jìn)行的生產(chǎn)過程。虛擬現(xiàn)實提供了對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程、監(jiān)控和協(xié)作的新方法。

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與工廠計劃一樣,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以讓用戶在應(yīng)用機(jī)器人單元前使之可視化,幫助用戶在安裝之前規(guī)劃機(jī)器人的移動路徑。用戶可以通過虛擬演示將動作軌跡輸入到虛擬現(xiàn)實中。

以及車內(nèi)采光效果如何等,從而進(jìn)行更細(xì)致專業(yè)的調(diào)整。在福特的汽車生產(chǎn)線上,公司將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與人體工程學(xué)設(shè)計相結(jié)合,通過收集數(shù)據(jù)和并使用計算機(jī)模型來預(yù)測裝配工作中的身體碰撞。通過測量每名生產(chǎn)線上的工人,幫助識別運(yùn)動可能會導(dǎo)致的過度疲勞、勞損或受傷。每輛車在發(fā)布前要做平均900個虛擬裝配任務(wù)的研究。

研究團(tuán)隊使用全身動作捕捉技術(shù)跟蹤每個員工手臂、背部、腿和軀干的平衡和受力,3D打印技術(shù)用于確認(rèn)間隙大小不同的手的握力點。沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了額外的一次可行性評估。迄今為止,福特的生物工程學(xué)家在全球超過100輛新車上進(jìn)行過,優(yōu)化減少了90%的過度動作、難以解決的問題和難以安裝部件的問題,并且減少了70%的工傷率。

并實時反映某紋理是否適合在此零件上運(yùn)用,或可能出現(xiàn)的工藝瑕疵等。在這個過程中我們可以直觀判斷設(shè)計紋理樣板是否與整體效果協(xié)調(diào)一致,設(shè)計師可以第一時間看到效果。除了外觀和材質(zhì),在汽車內(nèi)部的人機(jī)交互部件設(shè)計也同樣可以讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)揮作用。

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包括座椅、轉(zhuǎn)向盤、變速桿、指示燈、后視鏡、刮水器、車門手柄、多媒體以及空調(diào)等都可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計師可以借助VR數(shù)據(jù)手套設(shè)計開發(fā)。開閉件的合理性、上下車的便利性,以及人機(jī)界面操作的合理性、便捷性,都可以有效地在虛擬現(xiàn)實中獲得直觀真實的感受。

北京四度科技通過虛擬工具,人們可以坐在汽車的座椅上,看到真實的駕駛室布置,觀察各式各樣的儀表板、變速桿及裝置,可以檢查座椅的高低是否合適、儀表的按鍵是否在手可及的范圍內(nèi)、手指操作是否方便。

自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動,眼睛、手勢、或其他人體行為動作,由計算機(jī)來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù),并對用戶的輸入作出實時響應(yīng),并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。在汽車設(shè)計階段,廠商可以利用VR技術(shù)得到1比1的仿真感受,對車身數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理,根據(jù)不同的部位和需要達(dá)到的不同感受選用材質(zhì),設(shè)置不同的光照效果,達(dá)到高度仿真的目的。然后還可以對該模型進(jìn)行動態(tài)實時交互,改變配色、軸距、背景以及查看細(xì)節(jié)特征結(jié)構(gòu)。

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從多個角度全面觀察,并實時進(jìn)行調(diào)整,從而使整個評審過程簡單、明了,使抽象的概念具象化、模糊的印象清晰化。除了造型,汽車的還包括了材質(zhì)和色彩。廠商通過光影和環(huán)境反射可以真實展示實車紋理。  虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)仿真系統(tǒng),它利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境,是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向,是仿真技術(shù)與計算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合,是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計算機(jī)生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外,還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動等感知,甚至還包括嗅覺和味覺等,也稱為多感知。

減少沉浸式體驗。目前,已經(jīng)出現(xiàn)一些有趣的工具,可以為虛擬現(xiàn)實環(huán)境提供更加契合的聲音。但是,如何真正做到將音效融入現(xiàn)實,還有大量的工作要做。最后要說的一點就是,當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實設(shè)備幾乎都是離線式體驗,就像是當(dāng)初的單機(jī)游戲一樣。雖然效果不錯,但是用戶很難與家人或朋友分享自己的體驗。

如果想要讓某一種媒體類技術(shù)獲得真正的成功,社交與共享才是讓它們獲得真正成功的基本元素。對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展來講,建設(shè)共享空間是一個重要的機(jī)會。未來,我們希望看到更多的虛擬現(xiàn)實家庭影院類平臺,可以讓多人同時體驗相同的刺激感,并且可以讓來自世界各地的人們聚集和互動。但是,成本、網(wǎng)絡(luò)延遲、帶寬和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都會成為推動這項技術(shù)發(fā)展所要突破的“瓶頸”。

雖然獨自體驗虛擬現(xiàn)實也是一種樂趣,但是我們認(rèn)為讓多人共享相同的經(jīng)歷,才是讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)更好發(fā)展的最大動力。  雖然效果已經(jīng)非常接近現(xiàn)實,但是依然讓人看來還是會有一些不舒服。當(dāng)前,對于虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的探索都只是虛擬形象、外星人、機(jī)器人甚至是僵尸這種基于虛擬世界的體驗。

音效也是虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域中經(jīng)常容易被忽略的元素。實際上,從某種角度來講,聲音和畫面對于虛擬現(xiàn)實來講都很重要。當(dāng)我們轉(zhuǎn)頭的時候,周圍的環(huán)境聲音也應(yīng)該隨著變化。而不和諧的聲音則有可能打破我們的代入感。

但是事實上這些內(nèi)容并不純粹。大部分的畫面都是通過360度的2D畫面合成而來,而并非是真正的身臨其境的視覺體驗。隨著時間的推移,立體相機(jī)技術(shù)將會變得更加普遍,而真正的光場相機(jī)技術(shù)也將變得成熟。但是,這些都將對真正的虛擬現(xiàn)實提出更高的制作要求,包括拍攝、處理和傳送虛擬現(xiàn)實內(nèi)容所需要的帶寬也會增加至原來的兩倍。另外,對于大多數(shù)用戶來講,長時間的進(jìn)入虛擬現(xiàn)實環(huán)境仍然會感到不舒適。出于各種原因,基于動畫的3D體驗要比真實畫面更容易帶來沉浸式體驗。這就意味著,目前虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用領(lǐng)域還是游戲。




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