【正文】 塊靈活組合調(diào)用等。26 / 74（）單元功能模塊化：將原 中的各類基本虛擬仿真效果實(shí)現(xiàn)的函數(shù)接口模塊化，包裝組合成脫離代碼編程調(diào)用的使用方式。如物體的平移、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（）組合功能模塊化：支持虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)過程中涉及的高級(jí)組合效果，可將構(gòu)建高級(jí)功能的各個(gè)基礎(chǔ)單元功能組合打包，便于使用時(shí)直接調(diào)用，如：使用鼠標(biāo)拖拽場(chǎng)景物體的功能，涉及多種坐標(biāo)變換。通過將各個(gè)單元坐標(biāo)變換打包成一個(gè)通用拖拽效果的模式，方便直接調(diào)用。（）功能模塊組合調(diào)用：支持在虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)中通過索引調(diào)用的方式搭建場(chǎng)景變換和運(yùn)動(dòng)效果。各個(gè)功能模塊分類存放，設(shè)置號(hào)區(qū)分不同的參數(shù)設(shè)置，需使用時(shí)集中調(diào)用。修改時(shí)通過添加或刪除即可增減功能模塊，且不影響上下銜接的其他功能。通過索引調(diào)用的方式增強(qiáng)開發(fā)程序的可維護(hù)性。.支持開發(fā)模塊屬性統(tǒng)一化：比如運(yùn)動(dòng)方式控制的統(tǒng)一，開發(fā)接口的統(tǒng)一性，以方便開發(fā)功能的無限擴(kuò)展。.要求該開發(fā)引擎核心功能模塊開放部分參數(shù)，普通開發(fā)用戶可以根據(jù)具體開發(fā)需要填寫參數(shù)，然后自定義每個(gè)單元模塊的表現(xiàn)來完成交互動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。比如：直線運(yùn)動(dòng)的速度、方向、距離；相機(jī)變換模式的移動(dòng)速度、方向、視野大小、運(yùn)動(dòng)路徑等?！? 要求該引擎自帶面向工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)模塊底層函數(shù)庫，至少包含工業(yè)機(jī)器人模塊、數(shù)控加工模塊、分析軟件通用可視化模塊、可控制編程器模塊等，并提供通用語言解讀技術(shù)、通用插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)核心算法、加工程序解讀技術(shù)、數(shù)控仿真切削算法、通用顯示數(shù)據(jù)協(xié)議、通用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、離線調(diào)試技術(shù)、在線調(diào)試技術(shù)等代表虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)前沿核心技術(shù)的核心算法，使該引擎滿足復(fù)雜工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)開發(fā)要求，解決當(dāng)前游戲類引擎無法支持復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)的問題?！? 要求該開發(fā)引擎具有專門支持培訓(xùn)和教案虛擬仿真軟件快速開發(fā)和優(yōu)化功能，為方便不同層次普通開發(fā)者使用需求，分為基本模塊和高級(jí)模塊功能。其中基本模塊主要針對(duì)一般流程較為固化的虛擬仿真軟件，如一般設(shè)備的運(yùn)行原理展示、拆裝過程展示、操作展示等，便于對(duì)學(xué)生或者客戶進(jìn)行生動(dòng)的演示和教案培訓(xùn)?；灸K要充分考慮該類型軟件的主要功能和應(yīng)用背景，底層架構(gòu)設(shè)計(jì)中要支持通用的“教”、“練”、“考”程序流程，并配有完整的菜單和基本程序邏輯，開發(fā)者只需要按照自己仿真軟件的開發(fā)需求，在此框架下填充內(nèi)容， 即可完成虛擬仿真軟件的開發(fā)，無需針對(duì)每個(gè)仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，從而可以大大加快仿真軟件的開發(fā)效率。此外，基本模塊中要充分考慮用戶體驗(yàn)，要統(tǒng)一虛擬仿真軟件操作方式，優(yōu)化游戲類似的操作體驗(yàn)，以便降低用戶學(xué)習(xí)成本并充分調(diào)動(dòng)用戶的使用興趣。開發(fā)引擎高級(jí)模塊在底層是算法支持下可用于面向任意自由的虛擬仿真軟件開發(fā)，如大型機(jī)床設(shè)備的仿真自由操作、工業(yè)機(jī)器人手臂的自由操作和離線編程等。支持完全自由的程序邏輯，用戶可以根據(jù)自己產(chǎn)品的特色進(jìn)行自由創(chuàng)建。高級(jí)模塊中的基礎(chǔ)功能可以控制基本的外設(shè)，如鼠標(biāo)、鍵盤、游戲手柄等，并對(duì)場(chǎng)景中任意物體的狀態(tài)進(jìn)行控制，如物體移動(dòng)、變色等。此外，高級(jí)模塊中還包含高級(jí)專用的工業(yè)工藝虛擬開發(fā)功能，如機(jī)床模塊中包含加工中心切削模塊、車床切削模塊、鐵屑模擬模塊、冷卻液模擬模塊等，工業(yè)機(jī)器人模塊中含有面板編輯模塊、代碼編譯模塊、六軸機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)控制模塊、離線編程模27 / 74塊等，模塊中包含 虛擬頭盔開發(fā)模塊、虛擬頭盔開發(fā)模塊等主流虛擬頭盔開發(fā)模塊等。并且支持客戶自行擴(kuò)展功能，以滿足客戶自己的特殊需求。所有的開發(fā)過程都要求具備非代碼方式進(jìn)行開發(fā)，只需要按格式填寫相應(yīng)的文本，要顯著降低工業(yè)級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容開發(fā)技術(shù)門檻和開發(fā)成本。二、開發(fā)引擎運(yùn)行環(huán)境、系統(tǒng)要求該開發(fā)引擎支持 及以上完整版本操作系統(tǒng)。、硬件要求 系列及以上，內(nèi)存及以上，獨(dú)立顯卡顯存及以上。第二部分：開發(fā)引擎各模塊詳細(xì)技術(shù)參數(shù)要求一、基本模塊技術(shù)參數(shù)要求（一）主體構(gòu)成：該開發(fā)引擎底層架構(gòu)必須支持以下開發(fā)菜單、任務(wù)模塊任務(wù)模塊的具體功能包括。設(shè)備簡(jiǎn)介、結(jié)構(gòu)認(rèn)知、基本操作、案例教案。（）設(shè)備簡(jiǎn)介設(shè)備簡(jiǎn)介主要為該款軟件的主要功能說明，啟動(dòng)該功能后，軟件中會(huì)出現(xiàn)設(shè)備簡(jiǎn)介對(duì)應(yīng)的菜單，同時(shí)會(huì)配有語音說明；（）結(jié)構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)認(rèn)知功能可以直觀地展示本軟件中相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和名稱，啟用后軟件中會(huì)出現(xiàn)引出線，幫助用戶簡(jiǎn)單了解該設(shè)備結(jié)構(gòu)；（）基本操作用戶選擇該功能可以對(duì)該款軟件的基本操進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，使用戶快速入門；▲（）案例教案此為虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件的主要入口，通過案例化的教案，并采用逼真地仿真技術(shù)，直觀地向用戶展示設(shè)備的相關(guān)操作和具體功能細(xì)節(jié)，并可以通過“練”和“考”對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行鞏固；、觀察模式可以進(jìn)行焦點(diǎn)模式和場(chǎng)景模式的切換，在焦點(diǎn)模式中，用戶可以自由旋轉(zhuǎn)鏡頭，而場(chǎng)景模式類似于游戲操作方式，用戶可以在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行漫游；、切換材質(zhì)可以進(jìn)行真實(shí)材質(zhì)和彩色材質(zhì)的切換，真實(shí)材質(zhì)直接以最真實(shí)的方式向用戶展現(xiàn)虛擬設(shè)備模型，盡可能接近真實(shí)場(chǎng)景的視覺效果，而彩色材質(zhì)則是簡(jiǎn)單的單色材質(zhì)，在某些情況下，便于用戶進(jìn)行觀察；、最佳視角便于用戶在任意位置切換到當(dāng)前最佳視角；、部件提示當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的物體上，會(huì)直接顯示該物體對(duì)應(yīng)的名稱；、切換語音可以直接切換中英文語音，切換后，程序所有的菜單和語音功能都會(huì)在中文和英文之間全部轉(zhuǎn)換；、系統(tǒng)配置可以對(duì)開發(fā)系統(tǒng)通用功能進(jìn)行設(shè)置；、關(guān)于我們可更改的關(guān)于我們內(nèi)容，向用戶展示軟件開發(fā)者或者開發(fā)單位的相關(guān)信息；、觀察工具箱觀察工具箱提供了許多設(shè)備觀察工具，主要有結(jié)構(gòu)樹、透明、28 / 74隱藏、顯示、剖面、還原等；（二）、案例化教案功能：該開發(fā)引擎必須在底層架構(gòu)和算法中支持所開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件自帶案例化教案功能，包含教、練、考功能、教案功能) 要求采用逼真的三維建模技術(shù)，真實(shí)地還原相關(guān)設(shè)備的實(shí)際外形與操作原理，生動(dòng)而直觀地向用戶展示仿真對(duì)象的基本操作過程。) 通過一個(gè)個(gè)具體案例，按照真實(shí)操作場(chǎng)景，一步步向用戶展示設(shè)備的操作過程，同時(shí)配以相應(yīng)的語音和文字解說，使用戶擺脫以往枯燥的理論教案，更直觀和高效地進(jìn)行設(shè)備相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)。) 教過程可進(jìn)行任意拖放跳轉(zhuǎn)，便于用戶對(duì)某些需特別強(qiáng)化的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí)。、練習(xí)功能在教的基礎(chǔ)之上，可隨時(shí)切換到練過程。練過程中，用戶還是按照教的流程進(jìn)行學(xué)習(xí)，所不同的是，在所有需要操作的觸發(fā)點(diǎn)，用戶都需要自己手動(dòng)進(jìn)行交互操作，通過這樣的方式加深用戶的理解，并且增強(qiáng)仿真軟件的趣味性。、考核功能任意案例可以切換到考功能，啟用考功能后，設(shè)備操作將沒有任何提示，用戶需要按照之前學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行考核鞏固?？荚囎詈髸?huì)自動(dòng)生成考核成績(jī)，記錄用戶實(shí)際考試的每一步操作，并自動(dòng)判斷分?jǐn)?shù)。（三）開發(fā)引擎平臺(tái)系統(tǒng)功能組成為便于開發(fā)調(diào)用，該平臺(tái)功能要求由各個(gè)單獨(dú)的功能模塊所組成：、相機(jī)運(yùn)動(dòng)功能負(fù)責(zé)相機(jī)運(yùn)動(dòng)，并擁有運(yùn)動(dòng)軌跡可視化編輯功能，可自由編輯相機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡，提升軟件的鏡頭表現(xiàn)；、提示功能語音和文字提示，可通過表格添加和任意更改，實(shí)現(xiàn)提示信息展示和自動(dòng)朗讀功能；、指示小手功能可實(shí)現(xiàn)小手圖標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)用戶進(jìn)行操作學(xué)習(xí)。、基本運(yùn)動(dòng)功能可實(shí)現(xiàn)物體的直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)位置設(shè)置、可視化軌跡運(yùn)動(dòng)等基本運(yùn)動(dòng)功能；、動(dòng)畫控制功能可進(jìn)行動(dòng)畫導(dǎo)入和播放控制；▲、要求開發(fā)引擎開發(fā)函數(shù)庫支持以下特殊功能（）銅棒敲擊綜合運(yùn)動(dòng)（）部件擺放綜合運(yùn)動(dòng)（）螺絲擰松或擰緊綜合運(yùn)動(dòng)（）螺釘擰出或擰緊綜合運(yùn)動(dòng)（）工具自動(dòng)擺放運(yùn)動(dòng)（）螺釘自動(dòng)擺放運(yùn)動(dòng)（）部件透明功能：可以調(diào)節(jié)物體的透明度，以便觀察物體內(nèi)部的情況或者被遮擋的物體的情況；（）部件高亮功能：針對(duì)需要強(qiáng)化顯示的零部件進(jìn)行高亮顯示；（）部件位置設(shè)置：批量設(shè)置部件位置；29 / 74（）聲音：播放指定的音頻文件；（）切換材質(zhì)：將指定物體的材質(zhì)改變成指定的材質(zhì)；（）標(biāo)記劃線：針對(duì)需要指示的點(diǎn)加入箭頭等標(biāo)記強(qiáng)化顯示；（）隱藏顯示：隱藏或顯示制定的部件；（）設(shè)置公示表變量：提供了變量模塊，可以識(shí)別任意變量和公式，并且加入了隨機(jī)變量，可實(shí)現(xiàn)每次操作結(jié)果不同；（）粒子系統(tǒng)控制：控制粒子系統(tǒng)的特效的參數(shù)和是否開啟粒子特效；（）行管液體變化：控制常見的行管的液體變化；、引出線功能動(dòng)態(tài)顯示零部件引出線；、圖片顯示功能在界面上指定位置顯示指定大小的指定圖片；、畫中畫功能顯示畫中畫相機(jī)，對(duì)需要強(qiáng)調(diào)的部分進(jìn)行特寫鏡頭處理；、觸發(fā)功能通過不同類型的觸發(fā)，比如點(diǎn)擊物體，旋轉(zhuǎn)物體等，在練和考時(shí)，指定用戶觸發(fā)，從而增強(qiáng)用戶的可交互性；、分組功能可按照功能，對(duì)任意數(shù)量的零部件進(jìn)行自由組合，動(dòng)態(tài)分組，統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)相同功能；、自動(dòng)創(chuàng)建功能自動(dòng)創(chuàng)建功能可創(chuàng)建任意的界面元素，并且具有可視化創(chuàng)建工具，所見即所得，可創(chuàng)建包含按鈕、標(biāo)簽、輸入框、窗口、滾動(dòng)條等在內(nèi)容的常見元素；、畫圖功能可按照指定函數(shù)，進(jìn)行函數(shù)曲線畫圖；▲、實(shí)現(xiàn)報(bào)告輸出可按照事先定好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，自動(dòng)記錄相關(guān)變量，并在程序結(jié)束時(shí)，輸出自動(dòng)記錄好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；二、高級(jí)模塊（一）高級(jí)模塊主體架構(gòu)、以對(duì)象為核心進(jìn)行開發(fā)該虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎高級(jí)模塊要求將所有的仿真對(duì)象都看成是一個(gè)個(gè)對(duì)象，先以獨(dú)立的對(duì)象為核心，將對(duì)象的所有變化變成一個(gè)個(gè)狀態(tài)，完成獨(dú)立對(duì)象的功能開發(fā)。在完成一個(gè)個(gè)單獨(dú)對(duì)象的開發(fā)以后，再梳理對(duì)象之間的關(guān)系，進(jìn)行整體的邏輯串聯(lián)，完成仿真軟件的開發(fā)。、觸發(fā)和響應(yīng)分離要求虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎高級(jí)模塊將仿真軟件的主要元素抽象為觸發(fā)和響應(yīng)兩個(gè)部分。所有的外設(shè)，如鼠標(biāo)、鍵盤、游戲手柄，以及其他一些特殊的條件，如碰撞、某個(gè)參數(shù)值大于另一個(gè)參數(shù)值、程序暫停等，這些條件都?xì)w類為觸發(fā)。其他如物體位置變化、材質(zhì)變化、形狀變化等都?xì)w類為響應(yīng)。觸發(fā)和響應(yīng)之間都是相互獨(dú)立的，客戶客根據(jù)自己的需求將適當(dāng)?shù)挠|發(fā)和響應(yīng)自由聯(lián)系起來，如觸發(fā)為鼠標(biāo)左鍵按下，對(duì)應(yīng)響應(yīng)為物體開始運(yùn)動(dòng)，左鍵抬起，對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)停止。觸發(fā)和響應(yīng)之間通過對(duì)象的狀態(tài)來進(jìn)行邏輯的關(guān)聯(lián)和控制。、公式和變量虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎高級(jí)模塊支持通過文本的方式定義變量和公式，變量和公式可以在觸發(fā)和響應(yīng)參數(shù)之間引用、改變和傳遞，以此來實(shí)現(xiàn)參數(shù)化和部分的邏輯控制。30 / 74（二）高級(jí)模塊基本功能、觸發(fā)組（）外設(shè)輸入觸發(fā)，如鍵盤按下抬起、鼠標(biāo)雙擊滾動(dòng)等；（）系統(tǒng)性觸發(fā)，如軟件啟動(dòng)退出、場(chǎng)景加載等；（）物體位置相關(guān)觸發(fā)，如碰撞、位置達(dá)到某處等；（）邏輯條件觸發(fā)，如某個(gè)變量與另一個(gè)相等；（）觸發(fā)，如按鈕按下、輸入框輸入燈；、響應(yīng)組（）位置狀態(tài)響應(yīng)，如位置、旋轉(zhuǎn)、比例、父子關(guān)系等控制；（）物體相關(guān)響應(yīng)，如物體名、物體激活狀態(tài)、層級(jí)、標(biāo)簽管理等控制；（）數(shù)學(xué)函數(shù)響應(yīng)，如加減乘除、三角函數(shù)、指數(shù)對(duì)數(shù)、特殊曲線功能等數(shù)學(xué)函數(shù)控制；（）變量控制響應(yīng)，如對(duì)字符串進(jìn)行截取、向量進(jìn)行距離運(yùn)算、顏色進(jìn)行變色、變量轉(zhuǎn)換等控制；（）角色控制響應(yīng)，如第一人稱漫游、第三人稱漫游、焦點(diǎn)鏡頭等控制；（）相機(jī)控制響應(yīng)，如相機(jī)的背景、透視或正交、深度值控制等；（）材質(zhì)控制響應(yīng)；如改變顏色、改變材質(zhì)球、改變貼圖等；（）時(shí)間控制響應(yīng)，如獲取當(dāng)前時(shí)間、計(jì)時(shí)控制等；（）物體控制響應(yīng)，如碰撞控制、力學(xué)控制等；（）聲音控制響應(yīng)，如聲音播放、循環(huán)控制等；（）系統(tǒng)控制響應(yīng)，如軟件退出、分辨率控制、全屏控制、截屏控制等；（）調(diào)試響應(yīng)，如打印適當(dāng)?shù)淖兞恐怠@示響應(yīng)狀態(tài)等；（）場(chǎng)景控制響應(yīng)，如加載某場(chǎng)景、卸載某場(chǎng)景、同步異步加載方式控制等；（）控制響應(yīng)，如按鈕點(diǎn)擊效果、圖片顯示控制、滾動(dòng)條、下拉菜單等；（）燈光控制響應(yīng)，如燈光強(qiáng)度控制、燈光類型控制、燈光顏色和特效控制等；（）動(dòng)畫控制響應(yīng)，如播放動(dòng)畫、自定義直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、組合運(yùn)動(dòng)等控制；（）語音控制響應(yīng)，如任意文字轉(zhuǎn)化為語音播放控制等；（三）、高級(jí)模塊中具有專用的面相復(fù)雜工業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工藝的專用開發(fā)功能；至少包含以下模塊：▲、機(jī)床模塊：開發(fā)引擎至少包含以下功能模塊的開發(fā)內(nèi)容（）加工中心三軸切削模塊；（）車床切削模塊；（）電火花切削模塊；（）線切割切削模塊；（）沖壓機(jī)模塊；（）五軸切削模塊；（）冷卻液控制模塊；（）鐵屑控制模塊；（）數(shù)控面板快速開發(fā)模塊；▲、工業(yè)機(jī)器人模塊：開發(fā)引擎至少包含以下功能模塊的開發(fā)內(nèi)容（）工業(yè)機(jī)器人面板快速開發(fā)模塊；（）機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)控制模塊；（）機(jī)器人程序編譯模塊；31 / 74（）離線編程模塊；、外射設(shè)備對(duì)接開發(fā)模塊：開發(fā)引擎至少包含以下功能模塊的開發(fā)內(nèi)容（） 虛擬頭盔開發(fā)模塊；（）虛擬頭盔開發(fā)模塊；（）國(guó)內(nèi)一般頭盔只要支持開發(fā)都可以進(jìn)行適配；（） 適配模塊；三、開發(fā)引擎面向工業(yè)應(yīng)用的核心模塊技術(shù)要求（一）工業(yè)機(jī)器人專用要求▲.具備通用語言解讀技術(shù)：支持實(shí)現(xiàn)將多種品牌（、等）的工業(yè)機(jī)器人，多種編程語言的程序轉(zhuǎn)化并解讀為通用的標(biāo)準(zhǔn)語言協(xié)議，用于驅(qū)動(dòng)該開發(fā)引擎中的工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)（示教再現(xiàn)，數(shù)控）、功能操作仿真以及對(duì)接操作面板。該協(xié)議與多種語言的對(duì)接采用可編輯的配置文件進(jìn)行規(guī)則化，根據(jù)規(guī)則化的標(biāo)準(zhǔn)解讀外部語言，并轉(zhuǎn)化為通用化的對(duì)象，包含數(shù)據(jù)、功能、指令、模塊等，可直接與引擎中的工業(yè)機(jī)器人內(nèi)容銜接。該技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：可通過外部編輯配置文件，快速高效的解讀新增工業(yè)機(jī)器人編程語言；多種語言的程序可實(shí)現(xiàn)歸一化，利用通用協(xié)議驅(qū)動(dòng)虛擬對(duì)象。▲.通用插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)算法：可實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的多軸（多見六軸）操作臂的仿真運(yùn)動(dòng)，支持虛擬示教演示與仿真運(yùn)行。可與自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制、系統(tǒng)、數(shù)控加工