协同式虚拟现实仿真验证平台方案48036.docx

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1、中国航天科工集团第六研究院协同式虚拟现实仿真验证平台方案北京朗迪锋科技有限公司2016年4月目 录1.序言32.用户需求分析33.协同式虚拟现实仿真验证平台总体解决方案43.1.协同式虚拟现实仿真验证平台解决方案53.1.1.显示系统设计思路53.2.图形工作站集群183.3.交互系统193.4.矩阵切换系统203.5.中控系统203.6.音响系统213.7.协同式虚拟仿真验证平台软件223.7.1.协同式虚拟仿真验证平台软件应用模式22第六：制作交互式电子手册243.7.2.协同式虚拟仿真验证平台软件的特点244.布局设计255.项目实施计划255.1.项目实施内容265.2.项目整体实施周

2、期265.3.工期保证措施265.4.项目管理与风险控制266.工程进度266.1.设备交付阶段及设备到货点验计划表266.2.工程师人员调配安排计划表287.装修建议及要求287.1.环境条件要求287.2.地面要求287.3.照明要求287.4.天花板及吊顶装修建议287.5.布线基本原则287.6.设备发热量和制冷要求287.7.虚拟现实中心现场装修建议287.8.现场出入要求288.质量保证与售后服务288.1.质量保证与保修298.2.售后技术服务298.3.技术培训299.系统配置清单291. 序言随着计算机技术、信息技术、管理技术的不断发展与广泛应用，产品的工程设计与制造领域正在

3、发生着深刻的变革，呈现协同式、并行化、集成化、网络化、虚拟化、智能化的发展趋势，而且相应的支撑技术也得到了不断的发展与成熟，其中虚拟现实技术就是一项重要的支撑技术。虚拟现实技术在设计、制造领域的成功应用改变了“设计-试制-分析-改进”的传统模式，虚拟样机（电子样机）将逐渐取代研制过程中用于工程分析的实物模型或全尺寸样机，通过异地系统、多人协同实现一体化协同设计、评审，这种趋势已经成为制造业中一个不可逆转的潮流。另一方面，由于虚拟现实技术能够提供真实感强的交互式仿真环境，而且用户在该虚拟环境下能够模拟进行各种动作与操作，因此它具有在维护性、维修性分析领域的潜在应用。通过虚拟维护人员在虚拟样机上进

4、行维护、维修操作仿真来进行维护性分析可以有效地克服现有定性分析方法的不足。中国航天科工工集团第六研研究院（以下下简称六院），隶隶属中国航天天科工集团公公司，是中国国第一个大型型固体火箭发发动机研制、生生产和试验基基地，被誉为为中国固体火火箭发 动机的“摇篮”。六院总部部位于中国北北疆内蒙古自自治区首府呼和浩特特市。20111年，经中中国航天科工工集团公司固固体动力资源源整合重组后后，现已形成成呼和浩特、 西安和湖北三地协同，可持续发展的军民融合式产业发展格局。六院拥有先进的设计技术，完备的生产、试验条件，具备战略、战术、宇航用固体火箭发动机技术研 究、设计、制造、试验能力和化工产品、机械加工、

5、复合材料、工业自动化系统集成等多项民用产品的开发、生产能力，已经形成多地协同管理、专业门类齐全、配 套完整、综合实力雄厚的大型固体火箭发动机研制生产试验基地。中国航天科工集集团第六研究究院为了提高高自身设计创创新能力，拟拟建设虚拟仿仿真验证分析析系统以辅助助设计人员解解决在研发过过程中遇到的的设计方案展展示和论证问问题，同时为为了提高交付付产品的可维维修性、克服服维修困难，以以虚拟仿真验验证分析系统统为基础研协同呼和浩浩特、西安、湖北北三地实现异异地协同式设计、评审和汇报报展示。2. 用户需求分析从与用户的沟通通中我们了解解到，用户期期望构建一个个综合性协同虚拟仿真真平台，以完完成产品设计计维

6、修维护性验验证分析，该该系统要适应应用户已有的的产品设计系系统，依托数数字样机，运运用虚拟现实实技术，进行行协同式方案论证、装装配路径分析析，及时反馈馈设计修改建建议，解决验验证过程的直直观性和分析析结果的可信信性。用户对对虚拟现实系系统的需求由由以下几个部部分组成：（1） 多人远程异地协协同式展示汇汇报功能协同式虚拟现实实仿真验证平平台的主要建设目目的之一是满满足展示汇报报，需要具备高度度沉浸感，大视场角的的立体汇报展示示环境。由于传统的虚拟现现实显示环境境只能满足单单一视点跟踪踪，与实际设计过过程中的协同同式操作有很很大差距，本本平台要求既既可以满足大大场景的评审审汇报，也可以以实现多人异

7、地协同式设设计评审汇报报模式。（2） 可实现多人协同同式虚拟装配配、碰撞检测分析、柔性体仿真真在产品设计流程程的各个阶段段，可以实现现不经过任何何数据转换，直直接将UG建模软件的三三维模型实现现多通道立体显显示，至少实现两人人或更多人以第一一人称视角在在同一场景下下的协同，允许许两人或更多多人协同装配验证证，可以实现现碰撞检测，柔性体仿真等功能。（3） CAE工程数据据可视化及异异构融合显示 在评审审、汇报过程程中，通过CCAE可视化化软件可以清清楚的展示在在设计过程通通过分析软件件计算出的结结果，进而了了解产品的关关键技术。要要求支持目前前主流的CAE分析软件如ANSSYS、ABAQUUS、

8、NASTRRAN等。支持CAE数据和CAD模型的异构融融合显示。3. 协同式虚拟现实实仿真验证平平台总体解决决方案针对以上用户需需求，结合用用户产品设计计流程和现有有先进技术手手段，我们提提供如下解决决方案，方案示意如如图：图 1 协同式虚拟现现实仿真验证证平台解决方方案产品的设计流程程大概分为可可行性论证、总总体方案设计计、初步设计计、技术设计计和设计定型型五个阶段，在在每个阶段虚虚拟现实系统统都可以发挥挥相应作用，做做到为整个设设计流程服务务，从而给用用户带来可观观的投资回报报。在众多需需求中，协同同式虚拟现实实仿真验证平平台首先要解解决的核心问问题有协同式式沉浸式用户体验、交互式式体验、

9、碰撞撞式虚拟装配配、电子手册册和CAE可视化化。根据图1所示，协同式虚拟现现实仿真验证证平台主要由显示系统、图图形工作站集群、交互系统、矩阵切换系统统、中控系统统、音响系统统、协同式虚拟仿仿真验证平台台软件七大分系统组成成。辅助设备包括UPS、交互互机、光纤、数数据线缆、VR外设等。3.1. 协同式虚拟现实实仿真验证平平台解决方案案3.1.1. 显示系统设计思思路综合考虑协同工工作的需要、汇报展示的需要、场地选择便利性的需要，以及今后发展变化的需要，经过综合分析和评价，我们认为若采用过去技术发展水平条件下的某一款CAVE或其它类型系统的方式在这里是无法达到令人满意的效果的。通过分析本项目目已经

10、了解到到的需求，这里建议超高分辨辨率、大垂直直和水平视场场角的L型正投系统，同时结合Minii CAVEE的显示模式，能实现现完整的协同同和汇报评审审任务。由于现场场地限限制无法建设设规模较大的的评审汇报显显示系统，如如果简单采用正投平幕幕则过于单调而无无新意。为了扩大视场场角的同时进一步步提高沉浸感感，所以采用用正投折幕，增加加一部分下视视场角度，如如下所示。3.1.1.1. 显示系统设计形形式（1） L型正投显示系系统光路初步步设计图2 L型正正投前视图图3 L型正正投侧视图图4 L型正正投俯视图图5 L型正正投侧视图图6 L型正正投正视图（2） 紧凑式CAVEE显示系统光路路初步设计图7

11、 紧凑型型CAVE显示示系统图8 紧凑型型CAVE显示示系统侧视图图9 紧凑型型CAVE显示示系统俯视图 图10 紧凑凑型CAVEE显示系统正视图3.1.1.2. 显示系统主要特特点和参数（1） L型正投显示系系统的主要特特点：此系统由目前业业界最先进的的4K立体投影影机 - MMiragee 304KK及L型正投硬幕幕等构成，能能提供高度的的沉浸感，可可供多人同时时观看使用。此此系统能提供供数字样机阶阶段产品1:1比例的展展示、多方参参与的人机交交互过程显示示、培训和训训练过程观摩摩，以及参与与多方协同工工作。全屏像素物理分分辨率为40096（横向向）x21660（纵向），最最大光通量输输出

12、为30,000流明明（29,0000ANSSI流明），用用户可根据实实际需要灵活活设定输出亮亮度，采用光光源冗余设计计。由于采用用单台投影机机显示方式，不不需要从前不不得不采用的的多机融合，因因而不存在多多通道融合系系统带来的系系统参数差异异调整问题（亮亮度变化、颜颜色变化、拼拼接区错位，等等等。）以及及需要频繁维维护的麻烦。值得一提的是，与与背投方式比较，此此显示方式不不需要大深度度安装空间，安安装期间材料料搬运过程对对建筑通道也也无特殊要求求，因而场地地适应性相当当好。l 图像参数图像宽度68000mm，高高度28944mm，两面面屏幕之间夹夹角105度，过过渡区域旋转转半径4000mm，

13、图像像起始高度1100mm。详详见设计图。此设计充分考虑虑到此系统实实现多种功能能的特点。既既能很好地为为汇报展示提提供大场景、大大视场角、高高度沉浸感显显示，也能为为设计人员提提供协同的工工作环境。l 亮度输出超稳定定光源Mirage 304K出出现之前所有有高亮度投影影机都存在亮亮度衰减太快快的问题，即即几乎所有亮亮度30,0000流明级级别的氙灯光光源衰减到最最大值50%的时间只有有约500小时，每每运行约800小时亮度输输出下降超过过标称最大值值的10%，且通通常运行2550小时后会会伴随着明显显的灯闪烁（见见下面是某厂厂家手册公布布的实测曲线线图）。目前前所有的200,000流流明级

14、别的氙氙灯光源其亮亮度衰减到最最大值50%的运行时间间也不超过11000小时时。图11 不同同光源的衰减减幅度Mirage 304K采采用目前最先先进的超稳定定高效光源技技术，其光源源亮度衰减到到最大值700%的运行时时间不低于11,500小小时。l 灵活的亮度输出出设置Mirage 304K亮亮度输出可以以设置成下面面几种模式：a. 灯全开启模式：最大光通量量输出30,000中心心流明（299,000AANSI流明明）；b. 部分灯开启模式式，即根据需需要任意设置置运行的灯数数量。例如，一只灯运运行模式最大大亮度输出55,000流流明，2只灯模式下10,0000流明，3只灯模式下15,000

15、0流明，等等等，直到66只灯的30,000流明明。所有模式下均可可将亮度输出出设置成恒定定亮度显示方方式，如最大大值的80%，系统能长长期保持此亮亮度显示。l 光源冗余设计Mirage 304K内内部所有灯采采用并联设计计方式，任何何灯若出现故故障不会对其其它灯产生影响。多多通道系统工工作时每台投投影机会将自自动将当前实实际光通量输输出值传递给给同系统中的的其它投影机机以实现多通通道系统亮度度输出统一控控制。l 超低噪音由于采用目前最最先进的光源源技术及降噪噪工艺，Miragee304K的的运行噪音大大幅降低，正正常工作时噪噪音不超过442dB。相相当于一台PPC工作站。l 低散热由于采用冷光

16、源源技术，Miragee304K不不需要专门配配置笨重的排排热管道以及及相关的室外外抽风设备，降降低安装和运运用的复杂性性，减少对建建筑和环境的的长期影响。l 紧凑外观设计Mirage3304K采用用全新紧凑的的设计，机身身外观规格为为959 长x597宽 x3055 mm高，适合于所所有显示方式式，尤其是正正投吊装方式式。l 低运营维护成本本Mirage 304K由由于采用长寿寿命低成本光光源，其每小小时运营成本本不及同亮度度氙灯投影机机的1/3。l 内置高精度象素素位置控制调调节Mirage 304K继继承了长期以以来专业级虚虚拟现实类投投影机的特点点：提供先进进的投影机内内置硬件方式式实

17、现像素位位置几何实时时校正及电子子边缘融合，避避免了外置设设备带来的信信号转换损失失、增加的延延迟、高故障障率以及长期期维护的麻烦烦等。l 全屏亮度均匀性性和一致性控控制调节Mirage 304K投投影机内置的的Twistt Pro（选选项）提供了了对任意显示示区域甚至像像素点亮度进进行调节控制制的能力。通通过启用此功功能，可以实实现通道内1100%亮度度均匀性显示示，以及通道道间亮度一致致性控制调节节。这对于大大规格屏幕尤尤其是背投显显示情况下消消除太阳效应应非常关键。l 光学引擎全密封封及液冷技术Mirage3304K投影影机采用光学引擎全封装技术，其其优点：a. 光学引擎擎全密封避免免了

18、长期使用用过程中无法法过滤掉的灰灰尘及空气中中的水气等进进入引擎而导导致的图像质质量逐渐下降降以及“死点”现象。b. 液冷技术术让DLP投影机机内部能在较较低温度环境境下工作，其其结果是图像像色彩和色温温更加稳定，这这是目前任何何风冷技术都都无法实现的的。c. 液冷技术术减少了风扇扇数量，降低低了转速，在在不降低图像像质量的前提提下实现投影影机噪音显著著降低。液冷冷条件下的DDLP芯片寿寿命显著增加加。l 亮度输出一致自自动控制技术术（LiteLLOC）所有类型的投影影机亮度输出出均会出现随随着光源使用用时间增加带带来亮度输出出下降，亮度度输出下降曲曲线表现为非非规则的特点点，因此专业业类显示

19、系统统需要具有亮亮度输出一致致性自动调节节能力。LiteLOCC技术既包括括多通道系统统应用条件下下时通道间亮亮度输出自动动一致性控制制，也包括单单通道条件下下随时间变化化亮度输出一一致性表现控控制。通过利用投影机机内部光路上上的亮度传感感器和光通量量输出控制装装置动态测量量并控制亮度度输出，实现现亮度输出的的恒定。主要要特点：a. 整体亮度一致性性不受多种因因素（光学部部件非均匀损损耗、电压变变化等）影响响；b. 新旧光源可以混混合使用，系系统中的灯不不必同时更换换。通过对多通道间间投影机亮度输输出参数进行行统一的闭环环探测和控制制，动态实现现系统中多个个投影机亮度度输出实时自自动一致的方方

20、法，系统能能自动调节所所有灯的亮度度以适应所有有灯中最低的的值。通道间自动白平平衡处理技术术，目的是确确保无论显示示暗场景还是是亮场景图像像通道间能自自动保持亮度度一致性，尤尤其在新旧灯灯混合使用的的情况下。保证图象均匀度度和对比度一一致性光门技技术 能确保不同同亮度场合下下所有通道输输出的白电和和黑电平指标标一致；尤其其在新旧灯混混合使用的情情况下，系统统各通道间后后仍能保持统统一的黑白电电平指标。l 色彩空间一致自自动控制（CCCA技术术）所有投影机天然然的颜色空间间表现均有一一定程度的差差异，因此专专业类显示系系统需要具有有颜色输出一一致性自动调调节能力。通通常采用的方方法包括：l 目前

21、业界唯一的的专业级1220Hz立体体信号输入和和处理能力基于目前业界最最先进的TrruLifee像素处理技技术，Mirrage 3304K内部部像素处理带带宽能达到11.2Gpxx/s，因而而能接收、处处理和输出1120Hz主主动立体图像像，彻底改变变了4K投影机只只能接收600Hz图像的的历史。1220Hz主动动立体输入和和处理能有效效避免因低刷刷新率带来的的快速移动应应用显示跳跃跃以及丢帧等等问题。对于于低刷新率立立体（48 - 60HHz），投影影机内部会自自动倍频输出出显示。Mirage 304K既既能适应目前前高端专业应应用，也考虑虑到了未来几几年更高性能能计算机显卡卡处理能力，因因

22、为计算机显显卡的升级换换代周期远比比显示系统短短。Mirage 304K还还可以接受左左右两路被动动立体信号输输入，内部合合成输出主动动立体的方式式。l 极好的现场适应应性限于过去技术发发展水平限制制，早期的44K主动立体体投影机均为为电影放映机机改装而成。由由于过去高亮亮度显示只能能采用氙灯光光源，导致巨巨大的噪音、外外观笨重以及及必须采取机机身几乎水平平摆放的安装装方式，给实实际应用带来来很多限制（例例如不适合于正投投吊装应用）和和麻烦。Mirage 304K的的出现彻底解解决了这些问问题。l 倾斜安装时图像像显示调整能能力 Scheiimpfluug功能Mirage 304K镜镜头配置有

23、SScheimmpflugg（Boressight）调节能力，机机身倾斜一定定范围角度内内通过采用此此条件能正确确显示图像信信息。实际工工程中会给投投影机安装位位置带来更大大的灵活性。与与采用像素位位置几何校正正方法不同，Scheimpflug调节不会带来像素及亮度的损失。l 专业级系统调试试工具Twiist过去多通道显示示系统安装调调试及维护需需要采用基于于遥控器逐通通道工作的方方式。这既费费时又费力，效效率低下。目目前Chriistie系系统调试只需需在个人电脑脑上运行Twwist软件件即能方便快快捷地操作。下下面是Twiist不同版版本的特性。特性Twist（标标配）Twist PPre

24、miuumTwist PPro支持的投影机数数量618无限制控制点最多81个网格格控制点最多87个网格格控制点，含含6个任意调节节控制点。最多1500个个网格控制点点（任意调节节控制点或网网格点）亮度均匀性调节节无有有Auto bllendinng (Waallpapper)无有有Auto bllendinng (Fiield oof Vieew)无无有任意调节控制点点无最多6个无限制l 屏幕及机械结构构屏幕及机械结构构是系统的重重要组成部分分，与系统可可靠性和质量量密切相关。我们这里提供的的是定制的系系统整体解决决方案，包括括光路设计、机机械设计、定定制加工、现现场安装服务务和长期维护护。系

25、统设计时会综综合考虑现场场条件、观众众数量、工作作方式，提供供最佳的视场场区域、系统亮度和色色彩均匀性。我们会提供专业的光路设计提供机械设计，得到用户确认后才能定制生产。（2） 紧凑型CAVEE显示系统的主主要特点：4面紧凑型CAAVE系统。主主要包括4台低噪音、长长寿命的激光光投影机、背背投硬屏幕和和机械结构。了解虚拟现实工工作原理的人人都清楚，无无论CAVEE系统规格多多大，实际上上同一套显示示系统中只能能有一个显示示正确的观看看眼点。这决决定了多人在在一套CAVVE中根本无无法实现协同同工作，即根根本无法实现现多人（多眼眼点）显示和和操作。通过配置多套紧紧凑型CAVVE系统，通通过与合适

26、应应用软件的配配合，系统便便能容易地实实现虚拟漫游游、展示、人人机交互，当当然也能实现现多人协同工工作。此紧凑CAVEE系统每通道道（面）物理理分辨率为11600x11200，最最大光通量输输出为17000流明，能能根据实际需需要设置成明明亮（17000流明）、常常规（13550流明）和和经济（9000流明）模模式。光源寿寿命达60,000小时时。与传统的CAVVE比较，这这里提供的紧紧凑型CAVVE能让人员员舒适地坐下下来长时间工工作，符合正正常的工作习习惯；与过去去占地空间巨巨大的CAVVE不同，紧紧凑型CAVVE不需要专专门的房间，正正常办公室环环境就能满足足空间要求；系统能根据据需要方

27、便地地进行位置移移动；安装期期间材料搬运运过程对建筑筑通道也无特特殊要求。所所以场地适应应性极好。l 图像参数请参考设计图。l 更强的使用真实实感所有的4面CAAVE类系统地幕图图像均需采用用正投方式，即即投影机光线线从顶部方向向投射过来，这这不可避免地地会产生阴影影，在一定程程度上会影响响真实感。紧凑型CAVEE系统全部为为背投方式，人人在工作时既既体会不到阴阴影，也听不不到机器噪音音。l 亮度输出超平稳稳的光源基于低功率二极极管的激光技技术，这里的的激光投影机机亮度和色彩彩输出相当平平稳，实际亮亮度输出是基基于LED光源投投影机光源亮亮度的2倍以上，且且更省电。l 可调节的亮度输输出有三种

28、亮度输出出模式：明亮模式：17700流明，功功率250WW；常规模式：13350流明，功功率200WW；经济模式：9000流明，功功率155WW。l 提供系统冗余和和更高的可靠靠性这里的ALPDD激光灯源模模块为16点激光颗颗粒组成，激激光颗粒二极极管非常稳定定可靠。即便便有个别颗粒粒点损坏设备备仍可正常使使用，不会影影响系统正常常运行。ALLPD投影机机提供2个或以上电电源。l 亮度和色彩一致致性控制通过调节控制基基准电流保证证机器出厂时时通道间亮度度偏差小于550流明，确确保系统初始始状态通道间间亮度和颜色色均匀；RGBY电流分分段可调保证证白场坐标一一致。l 低噪音采用业界风评最最佳Sa

29、nyyo Dennki静音风风扇，系统机机器运作噪音音低于25ddB。适用于于非常安静的的工作环境。l 低功耗最大功耗为2000W，远小小与其它光源源光机功耗。l 亮度可扩充由于激光具有单单向性好低扩扩散角的特性性，因此投影影机内部可以以提供双灯源源架构，对于于亮度的倍增增扩充保留了了弹性l 开机无需等待基于ALPD的的投影机开机机即可应用，无无需预热。l 屏幕及机械结构构屏幕及机械结构构是系统的重重要组成部分分，与系统可可靠性和质量量密切相关。我们这里提供的的是定制的系系统整体解决决方案，包括括光路设计、机机械设计、定定制加工、现现场安装服务务和长期维护护。系统设计时会综综合考虑现场场条件、

30、观众众数量、工作作方式，提供供最佳的视场场区域、系统统亮度和色彩彩均匀性。我我们会提供专专业的光路设设计提供机械械设计，得到到用户确认后后才能定制生生产。l 投影机主要技术术指标如下：分辨率：16000x12000光源寿命：600,000小小时。投影机亮度：明明亮模式17700流明；典型模式11350流明明；节能模式式900流明。功率：明亮模式式250W；典典型模式2000W；节能能模式1555W。引擎技术：引擎擎密封，防尘尘设计。显示技术：背投投DLP亮度均匀性：85% AANSI 99；重量：投影模块块重量18kkg；输入：DVI电源要求：1000 - 2240 VAAC, 50 - 60

31、Hz运行条件：运行行湿度：最大大90%，无冷冷凝。运行温度：0C-35C工作相对湿度：20%-800%（无冷凝凝）噪音：32 dB(A)3.2. 图形工作站集群群图形工作站主要要负责图形图图像的输出，通通过信号传输输系统到显示示系统。图形工作站站的运算能力决定定了实时渲染的速速率，也就是是显示效果的的流畅程度，所所以我方建议议图形工作站站采用较为高高端的图卡。建议配置如下： 型号：HP ZZ840 CPU：2颗EE5-26667v3； 内存：64GBBDDR4-2133； 显卡：每节点配配备1块NVIDIIA Quaadro KK6000； 硬盘：1块 11000GBB SATAA 72000

32、和512GBB SATAA SSD硬硬盘； 光驱： 9.55mm Sllim SuuperMuulti DDVDRW 2st OODD； 网卡：千兆以太太网卡； 同步卡：Nviidia Quadrro Synnc Carrd； 显示器：24寸寸液晶显示器器； 操作系统：Wiindowss 7 Prrofesssionall 64biit OS（中中文版）；3.3. 交互系统基于用户对虚拟拟装配、装配配路径优化分分析的需求应应用考虑，为实现协同设计评审审中的交互功功能，我们需需要在紧凑型CAVE系统统中加入位置跟踪踪系统。交互互功能可以说说是一个虚拟拟现实系统的的灵魂和亮点点，交互区设设计的好坏

33、将将会关系到整整个虚拟现实实系统的应用用效果。针对对该项目的应应用模式，我我们采用在CCAVE系统统中采用捕捉捉范围较小的的交互设备，同同时另外建设交互区区用于人机功效效分析。当用用户应用模式式为大规模汇汇报展示时，可可以采用第一人称视角角在CAVEE内操作，第三人称视角角在巨幕观看，当用于做人机功功效验证时，可可以在交互区区通过穿戴显示器实实现多人协同同的人机功效效分析。 图12 ARRT交互系统在虚拟现实环境中的应用用模式一套位置跟踪系系统主要组成成部分包括：跟踪摄像头手持交互式手手柄flysstick多个跟踪目标标（1）SmarrtTracck跟踪摄像头 SmartTTrack是是一个完

34、整整整合的独立光光学追踪系统统。它涉及用用于小范围（大大约2m3）的空空间。一个封封闭的盒子里里集成了两台台摄像头和一一个控制器，一一经校准即可可使用。“追踪”是指确定空空间中运动物物体或物件位位置的测量过过程。这些被被追踪的物体体或物件需要要装备单独的的标记点或预预制刚体标记记点（=刚体物体或或目标）。（2）Flysstick22虚拟现实专用用的交互设备备无线发射器器6 个按钮 类似游戏操操纵杆使用保护过的的被动反光式式球体（3） 头部视点跟踪套套件Headdtrackking 可跟踪头部眼眼点位置 无线简便，可可方便置于立立体眼镜或者者头盔 适用于各类虚虚拟现实系统统 6自由度输出出 支持

35、多套虚拟拟现实软件 3.4. 矩阵切换系统本系统中我们配配置的是一台台Extroon SMXX200 多多重矩阵，里里面插有1 块SMX888 V 输入入输出板卡，能能实现8 路视频信信号输入输出出切换；1 块SMX 888 A 输输入输出板卡卡，能实现88 路音频信信号输入输出出切换；1 块SMX 888 SYNNC 输入输输出板卡，能能实现8 路立体同同步信号输入入输出切换。多重矩阵的主要要作用是保证证同步型号的输入输输出。3.5. 中控系统中央控制系统主主要是完成对对投影机及矩矩阵切换器工工作模式的切切换控制，并并且可以控制制虚拟仿真系系统投影机、灯灯光、音响系系统等其它周周边设备的开开

36、关。鉴于稳定性及及服务质量，这里我们推荐使用快捷CR-PGMII中控系统。图13 中控控系统的控制制连接示意图图中控系统主要包包含以下设备备：高性能网络化可可编程控制主主机CR-PPGM手持无线可编程程触摸屏CRR-Wireeless电源控制器CRR-POWEER8IIII音量控制器CRR-VOLIII可编程8路多串串口器CR-UART88 IIIRF无线接收器器CRRFAA-3.6. 音响系统音响系统主要用用于为三维数字样样机装配仿真真系统提供演演示所用音效效，同时也可可能会兼顾到到视频的演示示、普通会议或者演讲报告告等使用，也也可为集多功功能于一身，因此要求系统要稳定、使用便捷、音响效果优

37、良。针对本项目的特特点，我方提供一下下配置：FedYco BN60000功率放大大器；全频主扩声扬声声器全频音箱箱 RM-88；NE8800数数字音频矩阵阵；4支PG58有有线麦克风、2套PGX/24/PG58无线麦克风。3.7. 协同式虚拟仿真真验证平台软软件:MakkeReall3D VSSP3.7.1. 协同式虚拟仿真真验证平台软软件应用模式式根据用户提出的的协同式虚拟拟仿真验证平平台需求描述述的6点重要要求，该软件件结合上述各个个硬件子系统统为用户提供供以下6种不同的应用用场景描述，解解决用户关于于本平台的应应用的需求。第一：协同式展展示汇报模式式：MakeReaal3D VVSP协同

38、式虚拟仿仿真验证平台台软件是一款款理想的快速速立体可视化化解决方案，适适用于任何显显示设备，包包括基于投影影机的显示系统、穿戴式显示器、LEED屏等等。该该产品不受分分辨率、尺寸寸、形状或性性能的影响，可可在任何情况况下正常显示示3D模型。MakeReaal3D VVSP协同式虚拟仿真真验证平台软软件可以式L型正投显示系统统和紧凑型CCAVE显示示系统实现协协同显示模式式，展示汇报报时，由多名操作人员员以各自的第第一人称视点点在紧凑型CCAVE中进行汇报操操作，观众可可以在L型正投显示系统统前观摩评审审，正投幕显示示内容可以同CAVE显示示系统中的第一人称视视点保持一致致，也可以显显示第三方视

39、视角，以便于于观众观察和理解操操作人员的汇汇报思路。该应用模式的创创新之处在于于能够将多人人协同式操作作实现联合显显示，突破了了传统汇报展展示模式只能能展示单一视点模式式，更加贴近近实际产品设计、装配、维修修过程中多人人合作的工作作模式。当实现远程异地地协同评审模模式时，参与与操作的人员员在CAVEE中与异地人员进行行协同评审，观观众则可以通通过大屏幕实实时观看现场场或异地人员员的第一人称称视角，同时时也可以第三三人称角度观观看本地和异异地人员的操操作活动。以以达到协同设计计的目的。第二：可实现多多人协同模式式的虚拟装配和和碰撞检测分分析多台紧凑式CAAVE显示系系统和MakkeReall3D

40、 VSSP协同式虚拟仿仿真验证平台台软件的联合设计正是是为了满足多多人协同模式式下的虚拟装装配和碰撞检检测分析。传统的虚拟仿真真验证系统因因为设计原理理所限制，产产品的装配关关系只能由一个人进进行验证，大大量重复性的的工作导致的的惯性思维会会导致不可避避免的出现装装配关系上的的设计误差。我方提供的MakkeReall3D VSSP协同式虚拟仿真真验证平台可可以满足两个个人甚至更多人在同一场景下下互相配合完完成装配关系系的验证和评审，例如如多人配合进行零部件装装配等。这种种应用模式和和我们实际上操作实实物样机的习习惯是完全一致的的。MakeReaal3D VVSP协同式式虚拟仿真验验证平台软件件

41、内置了高精度度的工业物理理引擎，可以以实现零部件件之间的碰撞撞分析，可以以显示碰撞里里的大小和方向，高精度模拟拟装配关系中零零部件之间的的碰撞关系。MakeReaal3D VVSP协同式式虚拟仿真验验证平台软件件可以实现柔性性体仿真，如如线缆、管路路等柔性体的的布线、柔性性体与柔性体体之间以及柔性体与与刚体之间的的碰撞检测、线线轴模拟等。第三：实现不同同三维设计软软件的异构融融合显示产品设计流程中中CAD建模只是其中中一个环节，在在实物样机生生产之前还要要结合CADD模型进行各种种仿真计算，如如流体力学仿真真、振动噪声声仿真、热辐辐射仿真等各各种CAE分析，单单纯的CAE分析结果比较较抽象，不

42、便便于理解分析析结果意味着着什么样的设设计问题，MMakeReeal3D VSP协同式虚拟仿真真验证平台软软件可以支持各种种三维设计软软件的异构融融合显示，不仅可可以支持不同同款CAD建模软件的模模型在同一界界面下的装配配，也可以将将各种CAEE分析软件如ANSYSS、ABAQUUS、NASTRRAN等和CAE模型叠加显示示在同一个坐坐标系，将CCAE分析可视化并并对应在CAD结构上，极大大的方便了现现场评审人员员对于各种产产品设计问题题的判断和理理解。图14 协同同式虚拟仿真真验证平台软软件支持异构融合合显示3.7.2. MakeReaal3D VVSP协同式式虚拟仿真验验证平台软件件的特点

43、第一：MakeeReal33D VSPP协同式虚拟仿仿真验证平台台软件是国内内完全自主开发的软软件平台，可可以提供比进进口软件更完完善、更便捷的服服务，能够满满足用户提出出的各种增值值开发服务和和内容制作的要求，反反馈更及时，服服务更有效。软软件开发团队队和大量的技术人员可以以提供包括应应急保障在内内的贴切服务，减减轻用户在软软件使用过程程总的技术负负担。第二：MakeeReal33D VSPP协同式虚拟仿仿真验证平台台软件具有完善的功功能。1. MakeReaal3D VVSP协同式式虚拟仿真验验证平台软件件支持多种三三维设计软件件直接实现多多通道立体显显示，无需经经过数据转换换和输入输出出

44、，用户可以以随时将处于于任意设计阶阶段的模型展展示在多通道道立体显示环环境内。目前前支持超过500种主流的三维维设计软件。图14 协同同式虚拟仿真真验证平台软软件支持多通道立立体显示2. MakeReaal3D VVSP在线导入过程程可以实现数数据的深度轻轻量化，同时时可以实现局局域网在线导导入。支持异地协同同。3. MakeReaal3D VVSP支持目前主流流的交互设备，包包括德国ARRT，美国PS，加拿大大OPTITTRACK以以及国内的诺亦腾腾等多种交互互设备。4. MakeReaal3D VVSP支持不限分辨辨率的多通道道立体显示系系统，支持主动、被被动、光谱、全全息等各种立立体模式

45、。5. MakeReaal3D VVSP支持超大模型实时时渲染，可以以提高三维模型型在沉浸式环境下的显示示速率，使超超大模型实时时装配验证成成为可能。6. MakeReaal3D VVSP具有数字样机机评审功能，在沉浸式显示示环境下，通通过交互设备备实现对数字字样机的剖切切、测量、标注注、漫游等多种评审功功能，支持虚虚拟拆装、干干涉检查。7. 支持不同三维设设计软件的融融合显示。8. 支持多个人同时时以第一人称视点在同同一场景下进进行协同操作，可可以实现多人人协同配合的的拆装验证过程模拟拟。9. MakeReaal3D VVSP具有高高精度的工业业物理引擎，可实现实时物理理碰撞检测，实实时计算

46、碰撞力并并显示，同时可以支持力反馈设设备，物理碰撞检测测功能使虚拟拟装配过程更加加逼真，支持持任意拾取零部件，交互互式拆装过程程记录并回放放，设置有一键复原功功能。10. 具有行为约束功功能，可以设设置铰接副、圆柱柱副、滑动副、固定副、球副、自定义约束。（选项）11. 基于人机工效的的可达性、可可视性和可操操作性验证评评估技术（选项）。12. 具有可维修性评评价体系，包包括虚拟维修修流程、维修修规划、维修修数据设计、平台维修仿真、维修结果分析与应应用验证等过过程，以及人体库、工具具库、作业时时间库、动作作库等专业的的底层数据库库开发。（选项）4. 布局设计因为用户场地尚尚未准备完毕毕，需有确切

47、切的场地尺寸寸后方可给出出合理的现场布布局设计。5. 项目实施计划5.1. 项目实施内容5.2. 项目整体实施周周期5.3. 工期保证措施5.4. 项目管理与风险险控制6. 工程进度6.1. 设备交付阶段及及设备到货点点验计划表6.2. 工程师人员调配配安排计划表表7. 装修建议及要求求7.1. 环境条件要求求7.2. 地面要求7.3. 照明要求7.4. 天花板及吊顶装装修建议7.5. 布线基本原则7.6. 设备发热量和制制冷要求7.7. 虚拟现实中心现现场装修建议议7.8. 现场出入要求8. 质量保证与售后后服务8.1. 质量保证与保修修8.2. 售后技术服务8.3. 技术培训9. 系统配置清单