VR技術問世以來，為人機交互界面開辟了廣闊的天地，帶來了巨大的社會、經濟效益。在當今世界上，許多發(fā)達國家都在大力研究、開發(fā)和應用這一技術，積極探索其在各個領域中的應用。

虛擬現實技術已成為數字化工業(yè)制造技術和生產流水線的重要應用環(huán)節(jié)，針對工業(yè)產品利用該技術可優(yōu)化產品設計，通過虛擬裝配避免或減少物理模型的制作，縮短開發(fā)周期，降低成本；同時通過建設數字工廠，直觀地展示工廠、生產線、產品虛擬樣品以及整個生產過程，為員工培訓、實際生產制造和方案評估帶來便捷。使企業(yè)內各負責部門之間的交流變得更加容易，不僅大大縮短了企業(yè)產品開發(fā)的時間，而且也為其產品的宣傳、銷售贏得了先機。

虛擬設計

應用虛擬設計技術可以快捷地建立產品的模型族，迅速實現產品的變型設計和系列化設計。虛擬技術通過網絡技術和PDM(產品數據管理)技術的支撐，還可以實現異地設計和并行設計。采用虛擬現實系統全尺寸的產品內外部的三維立體影像能方便逼真地顯示在設計者眼前。

協同設計

在產品設計階段，往往分為多個設計部門進行不同部件的分工設計，使用不同的設計軟件。如汽車行業(yè)的車身、內飾、發(fā)動機、零部件等等，當這些部門完成了各自的設計之后，卻會發(fā)現諸如數據格式不同，整體車身的各種搭配問題和機械問題。虛擬協同設計平臺為各個部門創(chuàng)造了三維模型的實時協同工作機制，實時獲取多個設計師的不同設計軟件下的設計成果，快速整合，達到工作效率的快速推進。

虛擬裝配

虛擬裝配技術已成為數字化制造技術在制造業(yè)中研究和應用的典范，針對復雜產品利用該技術可優(yōu)化產品設計，避免或減少物理模型的制作，縮短開發(fā)周期，降低成本，從而實現產品的并行開發(fā)，提高裝配質量和效率，改善產品的售后服務。

而且，設計人員在產品原型實際加工之前就可以全方位地檢查零部件之間的裝配間隙和干涉，也可通過程序自動檢查裝配狀態(tài)?？梢源蟠筇岣邔嶋H裝配成功率并降低零件制作返工率。

如何快速高效地將不同零件拼成一件完整產品，是流水線工人的最終目標。不過時至今日，面對大批量、持續(xù)增長的市場需求，似乎只是拼蠻力并不能提高流水線作業(yè)的效率，減少工人因壓力造成的錯誤和疏漏。近日，奧迪推出了一項“虛擬裝配線校檢”技術，利用3D投射和手勢控制，可以使流水線工人在三維虛擬空間內完成對實際產品裝配工作的預估和校準。

虛擬培訓

事實上，虛擬現實在軍事領域的應用要比其他領域早得多。早在上世紀80年代末，英國模擬技術公司plextek便為英國軍方開發(fā)了一套虛擬現實訓練系統，旨在培訓醫(yī)護人員應對緊急狀況。該系統使用了一套頭戴顯示器，用于顯示類似游戲中的戰(zhàn)爭場景，培訓人員要在該環(huán)境下處理傷員傷口等。

各個國家在傳統上都習慣于采用舉行實戰(zhàn)演習來訓練軍事人員和士兵，但是這種實戰(zhàn)演練，特別是大規(guī)模的軍事演習，將耗費大量資金和軍用物資，安全性差，而且還很難在實戰(zhàn)演習條件下改變狀態(tài)，來反復進行各種戰(zhàn)場態(tài)勢下的戰(zhàn)術和決策研究。近年來，隨著VR技術在軍事上的應用，使演習與訓練在概念和方法上有了一個飛躍。

工業(yè)上，往往伴隨是精細的加工和零部件裝配，一個細小的錯誤就可能導致產品結構的偏差和無法通過驗收，導致返工等巨大損失。通過虛擬培訓，使生產線員工能夠提前收悉生產裝配流程，避免錯誤，提高工作效率，減少企業(yè)承受經濟損失的風險。

無論是軍事上的單兵訓練、飛行訓練、戰(zhàn)術演練，武警消防，火災現場勘驗培訓，還是工業(yè)上的產品培訓、組裝教學，VR技術都是一個提高效率、準確率的重要途徑。

虛擬維修

虛擬維修是虛擬技術近年來的一個重要研究方向，目的是通過采用計算機仿真和虛擬現實技術在計算機上真實展現裝備的維修過程，增強裝備壽命周期，各階段關于維修的各種決策能力，包括維修性設計分析、維修性演示驗證、維修過程核查、維修訓練實施等。

虛擬維修是虛擬現實技術在設備維修中的應用,在現代化煤礦、核電站等安全性要求高的場所,或在設備快速搶修之前,進行維修預演和仿真。突破了設備維修在空間和時間上的限制,可以實現逼真的設備拆裝、故障維修等操作,提取生產設備的已有資料、狀態(tài)數據,檢驗設備性能。虛擬維修技術還可以通過仿真操作過程,統計維修作業(yè)的時間、維修工種的配置、維修工具的選擇、設備部件拆卸的順序、維修作業(yè)所需的空間、預計維修費用。

VR在設備維修方面最為典型的應用，當屬美國哈勃望遠鏡(HST)的虛擬維修系統。1990年4月,哈勃望遠鏡進入軌道不久，天文學家發(fā)現它的光學系統存在缺陷,因此NASA為執(zhí)行任務的宇航員建立了虛擬的太空環(huán)境（哈勃望遠鏡(HST)的虛擬維修系統，如圖）,從中完成各種模擬維修活動。經訓練后,HST的維修任務于1993年12月成功完成。這是第一次大規(guī)模應用虛擬維修技術完成實際任務,并取得了成功。

借助虛擬現實技術，航空航天、船舶制造、汽車仿真、工業(yè)機械等高端制造業(yè)領域可以實現虛擬產品設計、虛擬產品制造、虛擬生產過程、數字化工廠、產品展示等產品全生命周期的管理。

虛擬現實技術在推動高端制造業(yè)企業(yè)完成正確決策、優(yōu)化產品性能、提高產品質量、降低生產成本、提升品牌影響力和贏得市場先機方面具有重要的應用價值。更多關注公眾微信號：光德路達科技