虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程的模擬(已修改)
2025-07-26 01:57 本頁面
【正文】 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程的模擬摘要虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)是一項快速發(fā)展的計算機接口技術(shù)，其可以幫助相關(guān)專業(yè)人進行完全的模擬實驗，進而可以進一步大大提高其整體影響，同時為人機之間提供了一個更加直觀的鏈接平臺。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在好多地區(qū)被成功地應(yīng)用于許多領(lǐng)域中，包括快速印刷，制造業(yè)，科學(xué)的可視化，工程上以及教育中等等。該論文以虛擬現(xiàn)實技術(shù)在制造工藝中的應(yīng)用做一個新的論述。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；虛擬制造；虛擬環(huán)境1. 簡介對于當(dāng)今制造領(lǐng)域的生產(chǎn)廠家而言，為了提高生產(chǎn)效率和降低制造成本，他們亟需將概念化的新興技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。這些新興技術(shù)中就包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)。關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的來源可以向后追蹤到“最終顯示”中[1]，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使其應(yīng)用者通過計算機屏幕進入到三維(3D)世界中，這些虛擬的東西猶如實物一樣，應(yīng)用人員可以隨意觀察,拖動以及分析。虛擬現(xiàn)實技術(shù)實際是通過假設(shè)構(gòu)造的初始概念，是將人大腦想象出來的的東西通過計算機圖形表示出來。該技術(shù)也是一種新型的獲取技術(shù)知識的渠道，也是以前未曾敢于想象的一種思想概念[2]。隨著計算機科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)會在許多領(lǐng)域貢獻更大作用。虛擬制造技術(shù)(VM)是一種將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)中的生產(chǎn)技術(shù)，然而，當(dāng)Shukla et al.[4]對虛擬現(xiàn)實技術(shù)再次有了一定貢獻和發(fā)展時，其實早在1995年[3]，馬里蘭大學(xué)的研究者已將該技術(shù)介紹到了虛擬制造技術(shù)中。虛擬制造技術(shù)就是計算機系統(tǒng)可以幫助制造系統(tǒng)[5]獲取到真實的生產(chǎn)環(huán)境下的結(jié)構(gòu)、位置以及其相關(guān)特點，虛擬制造技術(shù)為在“計算機中生產(chǎn)”提供了可能。也就是說虛擬制造技術(shù)會提供一個非常強大的模擬仿真環(huán)境，使得所有產(chǎn)品包括關(guān)聯(lián)在一起的制造工藝在內(nèi)的制造和裝配工序，都可以在計算機內(nèi)模擬。. 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的分類Ivan Sutherland詳細的介紹過模擬世界的關(guān)鍵在于完整的感官輸入和輸出，這也是當(dāng)前關(guān)于研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)之所在。他的挑戰(zhàn)在于如何使得計算機屏幕成為人們感覺虛擬中的東西猶如真實的:即看著真實，用著真實，聽著真實和感覺著真實[1]。雖然將所有的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)分類很難，但是大多的組態(tài)大致可以分成主要的三種，并且每類都可以通過實際的深入深入程度或是用以解決該問題的方法來標(biāo)注。這些類別包括nonimmersive(桌面)系統(tǒng)，semiimmersive投影系統(tǒng)，以及如表1所示的深入浸入系統(tǒng)。已經(jīng)有大量的關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的軟件出現(xiàn)在市場上了，這些軟件可以應(yīng)用于開發(fā)不同領(lǐng)域虛擬環(huán)境(如Superscape VRT和SENSE8)，此外，這些軟件包已經(jīng)被應(yīng)用于虛擬生產(chǎn)開發(fā)當(dāng)中（如：DELMIA）。DELMIA軟件包已經(jīng)為相關(guān)專業(yè)人員提供用以開發(fā)虛擬生產(chǎn)環(huán)境，從而來幫助完成生產(chǎn)計劃，費用估算，廠區(qū)配置，工效學(xué)，機器人學(xué)，機械學(xué)，相關(guān)檢查，工廠模擬，生產(chǎn)管理等等。. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用制造業(yè)會為一個在國家工業(yè)化進程中提供非常大的動力，然而，當(dāng)今的制造業(yè)越來越難以滿足顧客的需求，并且越來越失去競爭力了。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)在近十年的發(fā)展，已經(jīng)大 表1 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的分類虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) Nonimmersive虛擬現(xiàn)實技術(shù) Semiimmersive虛擬現(xiàn)實技術(shù) Fullyimmersive虛擬現(xiàn)實技術(shù)輸入設(shè)備 鼠標(biāo)，鍵盤，操縱桿，軌跡球。 操縱桿，空間球和數(shù)據(jù)手套 手套，語音命令輸出設(shè)備 高清晰度的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng) 大屏幕監(jiān)視器，大屏幕投影儀系統(tǒng)， 頂部安裝的顯示器 (HMD), CAVE 多重的電視投影系統(tǒng)解決率 高 高 中等偏下浸沒感 中等 中等偏上 高相互干涉 低 中等 高 價格 成本最低 貴
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