本系統(tǒng)以VR設(shè)備HTC vive實現(xiàn)虛擬的交互，在unity3D游戲引擎平臺上開發(fā)虛擬培訓(xùn)的場景功能，原創(chuàng)模型主要是基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件3Dmax制作。

利用HTC vive頭戴式設(shè)備沉浸感好的特點，讓學(xué)員沉浸在unity3D(簡稱u3d)設(shè)計的虛擬場景中。當(dāng)學(xué)員戴上HTC vive頭戴顯示器，視覺會進入該培訓(xùn)的3D虛擬場景，察覺到場景遠(yuǎn)近的距離感、深度的立體感以及身處高度的高空感。

HTC vive的基站會定位到學(xué)員戴的頭盔和手柄的位置，捕捉到用戶的交互設(shè)備的運動，當(dāng)學(xué)員移動，虛擬場景的物體也會相對移動和靜止。以往的培訓(xùn)系統(tǒng)是平面的屏幕，但現(xiàn)在學(xué)員通過HTC vive頭戴式顯示器360度觀看虛擬的培訓(xùn)場景，從一個二維的視角延伸到三維的視角，接收更多的信息。

虛擬系統(tǒng)可在多個場景中變換，因為是虛擬的，不存在場景限制的問題。除此之外，學(xué)員在虛擬場景嘗試的動作和遇到的各種意外都不會發(fā)生實際性的后果，這有助于提高學(xué)員專業(yè)培訓(xùn)的心理素質(zhì)和及時發(fā)現(xiàn)問題。

在現(xiàn)實培訓(xùn)中，學(xué)員會用到各種工具完成各種指標(biāo)。在虛擬培訓(xùn)場景中也是一樣，與學(xué)員交互的是各種生動形象、立體感突出和能表現(xiàn)細(xì)微細(xì)節(jié)的模型，比如培訓(xùn)過程中的各種工具、建筑等。

工業(yè)領(lǐng)域虛擬裝配的應(yīng)用范圍與案例

工業(yè)領(lǐng)域涵蓋了非常多的產(chǎn)業(yè)、從能源獲取例如礦井開采到石油天然氣開采、金屬原材料生產(chǎn)到化工材料生產(chǎn)、垃圾產(chǎn)品回收等。這類產(chǎn)業(yè)需要及其精準(zhǔn)的設(shè)備，以及專業(yè)化的作業(yè)流程。在廠房設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計、投產(chǎn)評估等環(huán)節(jié)虛擬裝配都可以幫助企業(yè)在其所在的工業(yè)領(lǐng)域排除各種可能出現(xiàn)的問題與故障，與此同時，業(yè)主甚至可以對投產(chǎn)后設(shè)備的可維護性做系統(tǒng)性的驗證以保證是否可以底額的成本對設(shè)備進行維護。

虛擬裝配優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)線

以金屬產(chǎn)品生產(chǎn)為例，在廠房投入使用前，如果建筑師與設(shè)備工程師在指定的BIM軟件下進行虛擬測試，例如Revit，虛擬裝配可以幫助施工團隊進行虛擬組建。通過模擬設(shè)備投產(chǎn)組裝，團隊及時的發(fā)現(xiàn)管道與線路可以優(yōu)化的地方，同時也可以預(yù)件大型設(shè)備組裝需要施工的步驟優(yōu)化。在設(shè)備投產(chǎn)前，廠商甚至可以模擬流水化作業(yè)后生產(chǎn)線是否設(shè)計合理。

以優(yōu)化后期維護為目的的虛擬裝配

虛擬裝配可以及時發(fā)現(xiàn)投產(chǎn)運營后維護設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，例如某部件可能在投產(chǎn)后無法拆卸，或者拆卸替換將引起高額的費用等問題。通過定義組件之間的裝配關(guān)系，工程師可以及時的在投產(chǎn)前優(yōu)化所有零件在裝配時最適合的接口從而最大化優(yōu)化后期維護成本與能效。

把虛擬設(shè)備的手柄比作電腦的鼠標(biāo)，學(xué)員用手柄可以拿起教學(xué)用到的模型，根據(jù)提示進行各種操作。經(jīng)過虛擬培訓(xùn)的熟悉，學(xué)員會對現(xiàn)實場景的環(huán)境有親切感，達(dá)到虛實結(jié)合的效果。在虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)中，除了虛擬培訓(xùn)的實踐操作，還設(shè)計了各種虛擬界面的說明和提示，引導(dǎo)學(xué)員完成不同的考核和教學(xué)功能。

在虛擬場景中，不受時間和空間的限制，同時也不存在高耗材的問題。場景和培訓(xùn)都是虛擬的，在此基礎(chǔ)上又能讓學(xué)員體驗到在現(xiàn)實中培訓(xùn)的感覺。另外，虛擬培訓(xùn)降低了學(xué)習(xí)成本，也降低了培訓(xùn)的風(fēng)險。但沉浸式的教學(xué)培訓(xùn)，關(guān)鍵還是在于沉浸感，讓學(xué)員更樂于接受虛擬培訓(xùn)。

目前該系統(tǒng)應(yīng)該行業(yè)比較廣泛，如工業(yè)仿真，生產(chǎn)線可視化，電力培訓(xùn)，工業(yè)設(shè)備展示等。