【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)運動。（）組合功能模塊化：支持虛擬現(xiàn)實軟件開發(fā)過程中涉及的高級組合效果，可將構(gòu)建高級功能的各個基礎(chǔ)單元功能組合打包，便于使用時直接調(diào)用，如：使用鼠標拖拽場景物體的功能，涉及多種坐標變換。通過將各個單元坐標變換打包成一個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)實軟件開發(fā)中通過索引調(diào)用的方式搭建場景變換和運動效果。各個功能模塊分類存放，設(shè)置號區(qū)分不同的參數(shù)設(shè)置，需使用時集中調(diào)用。修改時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)用的方式增強開發(fā)程序的可維護性。.支持開發(fā)模塊屬性統(tǒng)一化：比如運動方式控制的統(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)，然后自定義每個單元模塊的表現(xiàn)來完成交互動作的實現(xiàn)。比如：直線運動的速度、方向、距離；相機變換模式的移動速度、方向、視野大小、運動路徑等。▲. 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)、通用插補運動核心算法、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，解決當前游戲類引擎無法支持復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實開發(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模塊功能。其中基本模塊主要針對一般流程較為固化的虛擬仿真軟件，如一般設(shè)備的運行原理展示、拆裝過程展示、操作展示等，便于對學(xué)生或者客戶進行生動的演示和教案培訓(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)，無需針對每個仿真軟件進行系統(tǒng)性設(shè)計，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，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，以便降低用戶學(xué)習(xí)成本并充分調(diào)動用戶的使用興趣。開發(fā)引擎高級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)，如大型機床設(shè)備的仿真自由操作、工業(yè)機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)品的特色進行自由創(chuàng)建。高級模塊中的基礎(chǔ)功能可以控制基本的外設(shè)，如鼠標、鍵盤、游戲手柄等，并對場景中任意物體的狀態(tài)進行控制，如物體移動、變色等。此外，高級模塊中還包含高級專用的工業(yè)工藝虛擬開發(fā)功能，如機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)機器人模塊中含有面板編輯模塊、代碼編譯模塊、六軸機械手臂運動控制模塊、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)級虛擬現(xiàn)實內(nèi)容開發(fā)技術(shù)門檻和開發(fā)成本。二、開發(fā)引擎運行環(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，獨立顯卡顯存及以上。第二部分：開發(fā)引擎各模塊詳細技術(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)備簡介、結(jié)構(gòu)認知、基本操作、案例教案。（）設(shè)備簡介設(shè)備簡介主要為該款軟件的主要功能說明，啟動該功能后，軟件中會出現(xiàn)設(shè)備簡介對應(yīng)的菜單，同時會配有語音說明；（）結(jié)構(gòu)認知結(jié)構(gòu)認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，啟用后軟件中會出現(xiàn)引出線，幫助用戶簡單了解該設(shè)備結(jié)構(gòu)；（）基本操作用戶選擇該功能可以對該款軟件的基本操進行自主學(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)操作和具體功能細節(jié)，并可以通過“練”和“考”對相關(guān)知識進行鞏固；、觀察模式可以進行焦點模式和場景模式的切換，在焦點模式中，用戶可以自由旋轉(zhuǎn)鏡頭，而場景模式類似于游戲操作方式，用戶可以在虛擬場景中進行漫游；、切換材質(zhì)可以進行真實材質(zhì)和彩色材質(zhì)的切換，真實材質(zhì)直接以最真實的方式向用戶展現(xiàn)虛擬設(shè)備模型，盡可能接近真實場景的視覺效果，而彩色材質(zhì)則是簡單的單色材質(zhì)，在某些情況下，便于用戶進行觀察；、最佳視角便于用戶在任意位置切換到當前最佳視角；、部件提示當鼠標移動到對應(yīng)的物體上，會直接顯示該物體對應(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在中文和英文之間全部轉(zhuǎn)換；、系統(tǒng)配置可以對開發(fā)系統(tǒng)通用功能進行設(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)，真實地還原相關(guān)設(shè)備的實際外形與操作原理，生動而直觀地向用戶展示仿真對象的基本操作過程。) 通過一個個具體案例，按照真實操作場景，一步步向用戶展示設(shè)備的操作過程，同時配以相應(yīng)的語音和文字解說，使用戶擺脫以往枯燥的理論教案，更直觀和高效地進行設(shè)備相關(guān)知識學(xué)習(xí)。) 教過程可進行任意拖放跳轉(zhuǎn)，便于用戶對某些需特別強化的知識點進行針對性學(xué)習(xí)。、練習(xí)功能在教的基礎(chǔ)之上，可隨時切換到練過程。練過程中，用戶還是按照教的流程進行學(xué)習(xí)，所不同的是，在所有需要操作的觸發(fā)點，用戶都需要自己手動進行交互操作，通過這樣的方式加深用戶的理解，并且增強仿真軟件的趣味性。、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)到的知識進行考核鞏固?？荚囎詈髸詣由煽己顺煽?，記錄用戶實際考試的每一步操作，并自動判斷分數(shù)。（三）開發(fā)引擎平臺系統(tǒng)功能組成為便于開發(fā)調(diào)用，該平臺功能要求由各個單獨的功能模塊所組成：、相機運動功能負責相機運動，并擁有運動軌跡可視化編輯功能，可自由編輯相機運動軌跡，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，實現(xiàn)提示信息展示和自動朗讀功能；、指示小手功能可實現(xiàn)小手圖標的運動，引導(dǎo)用戶進行操作學(xué)習(xí)。、基本運動功能可實現(xiàn)物體的直線運動、旋轉(zhuǎn)運動、相對位置設(shè)置、可視化軌跡運動等基本運動功能；、動畫控制功能可進行動畫導(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（）銅棒敲擊綜合運動（）部件擺放綜合運動（）螺絲擰松或擰緊綜合運動（）螺釘擰出或擰緊綜合運動（）工具自動擺放運動（）螺釘自動擺放運動（）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：針對需要強化顯示的零部件進行高亮顯示；（）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)；（）標記劃線：針對需要指示的點加入箭頭等標記強化顯示；（）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，可以識別任意變量和公式，并且加入了隨機變量，可實現(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，對需要強調(diào)的部分進行特寫鏡頭處理；、觸發(fā)功能通過不同類型的觸發(fā)，比如點擊物體，旋轉(zhuǎn)物體等，在練和考時，指定用戶觸發(fā)，從而增強用戶的可交互性；、分組功能可按照功能，對任意數(shù)量的零部件進行自由組合，動態(tài)分組，統(tǒng)一實現(xiàn)相同功能；、自動創(chuàng)建功能自動創(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、標簽、輸入框、窗口、滾動條等在內(nèi)容的常見元素；、畫圖功能可按照指定函數(shù)，進行函數(shù)曲線畫圖；▲、實現(xiàn)報告輸出可按照事先定好的實驗報告模板，自動記錄相關(guān)變量，并在程序結(jié)束時，輸出自動記錄好實驗數(shù)據(jù)的實驗報告；二、高級模塊（一）高級模塊主體架構(gòu)、以對象為核心進行開發(fā)該虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎高級模塊要求將所有的仿真對象都看成是一個個對象，先以獨立的對象為核心，將對象的所有變化變成一個個狀態(tài)，完成獨立對象的功能開發(fā)。在完成一個個單獨對象的開發(fā)以后，再梳理對象之間的關(guān)系，進行整體的邏輯串聯(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)實開發(fā)引擎高級模塊將仿真軟件的主要元素抽象為觸發(fā)和響應(yīng)兩個部分。所有的外設(shè)，如鼠標、鍵盤、游戲手柄，以及其他一些特殊的條件，如碰撞、某個參數(shù)值大于另一個參數(shù)值、程序暫停等，這些條件都歸類為觸發(fā)。其他如物體位置變化、材質(zhì)變化、形狀變化等都歸類為響應(yīng)。觸發(fā)和響應(yīng)之間都是相互獨立的，客戶客根據(jù)自己的需求將適當?shù)挠|發(fā)和響應(yīng)自由聯(lián)系起來，如觸發(fā)為鼠標左鍵按下，對應(yīng)響應(yīng)為物體開始運動，左鍵抬起，對應(yīng)運動停止。觸發(fā)和響應(yīng)之間通過對象的狀態(tài)來進行邏輯的關(guān)聯(lián)和控制。、公式和變量虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎高級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，以此來實現(xiàn)參數(shù)化和部分的邏輯控制。30 / 74（二）高級模塊基本功能、觸發(fā)組（）外設(shè)輸入觸發(fā)，如鍵盤按下抬起、鼠標雙擊滾動等；（）系統(tǒng)性觸發(fā)，如軟件啟動退出、場景加載等；（）物體位置相關(guān)觸發(fā)，如碰撞、位置達到某處等；（）邏輯條件觸發(fā)，如某個變量與另一個相等；（）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、標簽管理等控制；（）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)，如對字符串進行截取、向量進行距離運算、顏色進行變色、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、焦點鏡頭等控制；（）相機控制響應(yīng)，如相機的背景、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；（）時間控制響應(yīng)，如獲取當前時間、計時控制等；（）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?shù)淖兞恐怠@示響應(yīng)狀態(tài)等；（）場景控制響應(yīng)，如加載某場景、卸載某場景、同步異步加載方式控制等；（）控制響應(yīng)，如按鈕點擊效果、圖片顯示控制、滾動條、下拉菜單等；（）燈光控制響應(yīng)，如燈光強度控制、燈光類型控制、燈光顏色和特效控制等；（）動畫控制響應(yīng)，如播放動畫、自定義直線運動、旋轉(zhuǎn)運動、組合運動等控制；（）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)機器人面板快速開發(fā)模塊；（）機械手臂運動控制模塊；（）機器人程序編譯模塊；31 / 74（）離線編程模塊；、外射設(shè)備對接開發(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；（）國內(nèi)一般頭盔只要支持開發(fā)都可以進行適配；（） 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)機器人專用要求▲.具備通用語言解讀技術(shù)：支持實現(xiàn)將多種品牌（、等）的工業(yè)機器人，多種編程語言的程序轉(zhuǎn)化并解讀為通用的標準語言協(xié)議，用于驅(qū)動該開發(fā)引擎中的工業(yè)機器人的機械臂運動（示教再現(xiàn)，數(shù)控）、功能操作仿真以及對接操作面板。該協(xié)議與多種語言的對接采用可編輯的配置文件進行規(guī)則化，根據(jù)規(guī)則化的標準解讀外部語言，并轉(zhuǎn)化為通用化的對象，包含數(shù)據(jù)、功能、指令、模塊等，可直接與引擎中的工業(yè)機器人內(nèi)容銜接。該技術(shù)具有如下優(yōu)點：可通過外部編輯配置文件，快速高效的解讀新增工業(yè)機器人編程語言；多種語言的程序可實現(xiàn)歸一化，利用通用協(xié)議驅(qū)動虛擬對象。▲.通用插補運動算法：可實現(xiàn)工業(yè)機器人的多軸（多見六軸）操作臂的仿真運動，支持虛擬示教演示與仿真運行?？膳c自動化生產(chǎn)線的控制、系統(tǒng)、數(shù)控加工