智能制造导论-p298.pdf - 第58页
2.2.2 虚拟仿真技 术 虚拟仿真技术具有以下四个基本特性： 1 ） 沉浸性（ Immersion ） 虚拟仿真系统中，使用者可获得视觉、听觉、嗅觉、触觉、运动感觉等 多种知觉，从而获得身临其境的感受。未来的虚拟仿真系统将具备提供 人类所有感知信息的功能。 2 ） 交互性（ Int er actio n ） 虚拟仿真系统中，环境可以作用于人，人也可以对环境进行控制，且人 是以近乎自然的行为（自身的语言、肢体的动作等）进行控制的。虚拟 …
2.2.2 虚拟仿真技术
虚拟仿真技术又称虚拟现实技术或模拟技术，是用虚拟系统模仿真实系
统的技术。它是在多媒体技术、计算机仿真技术与网络通信技术等信息
技术迅猛发展的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物，是
一种更高级的仿真技术。
在产品设计时运用虚拟仿真技术，可以给生产者提供三维模型，还可以
在虚拟工厂中对自动化设计进行分析和优化。这样不仅节约原材料和资
源，还能节省大量时间成本。不管什么样的原型机都可通过虚拟方式进
行优化，而无需再实际制造一个，如图所示。
2.2.2 虚拟仿真技术
虚拟仿真技术具有以下四个基本特性：
1） 沉浸性（Immersion）
虚拟仿真系统中，使用者可获得视觉、听觉、嗅觉、触觉、运动感觉等
多种知觉，从而获得身临其境的感受。未来的虚拟仿真系统将具备提供
人类所有感知信息的功能。
2） 交互性（Interaction）
虚拟仿真系统中，环境可以作用于人，人也可以对环境进行控制，且人
是以近乎自然的行为（自身的语言、肢体的动作等）进行控制的。虚拟
环境还能够对人的操作予以实时的反应，例如当飞行员按动导弹发射按
钮时，会看见虚拟的导弹发射出去并跟踪虚拟的目标，当导弹碰到目标
时会发生爆炸，还能够看到爆炸的碎片和火光。
3） 虚幻性（Imagination）
即系统中的环境是虚幻的，是由人利用计算机等工具模拟出来的。既可
以模拟客观世界中以前存在过的、或是现在真实存在的环境，也可模拟
出客观世界中当前没有但将来可能出现的环境，还可模拟客观世界中不
会存在的、仅仅属于人们幻想的环境。
2.2.2 虚拟仿真技术
4） 逼真性（Reality）
虚拟仿真系统的逼真性表现在两个方面：首先，虚拟环境给人的各种感
觉与所模拟的客观世界非常相像，一切感觉都很逼真，如同在真实世界
一样；其次，当人以自然的行为作用于虚拟环境时，环境做出的反应也
符合客观世界的有关规律。如当给虚幻物体一个作用力，该物体的运动
就会符合力学定律，会沿着力的方向产生相应的加速度；当它遇到障碍
物时，会被阻挡。
虚拟仿真技术在工业中的应用很多，由于虚拟现实仿真平台具有强大的
物理实时计算功能，能够真实模拟场景中各种力的特性，并提供了多种
动力学交互手段，能支持多种高速运算的碰撞替代体。因此虚拟仿真系
统可以将许多之前仅停留于想法的创意方案完美的呈现于眼前。