工 業 仿 真 平 臺  軟件 硬件  VR云平臺  培訓考核  網絡教學  工業模型導入模塊

工 業 仿 真 平 臺軟件 硬件VR云平臺培訓考核網絡教學工業模型導入模塊 運動仿真模塊PLC電路仿真模擬器二維考核三維考核VR編輯交互VR編輯渲染VR資源庫半實物仿真VSTAR臺 全息臺

全息黑板桌面全息臺被動立體眼鏡VR頭盔數據手套交互系統CAVE空間便捷式專業型

定制版工業仿真平臺總體結構

軟件

V R 編輯交互

提供了高效、便捷的資源制作工具，可通過外部導入圖片、音頻、視頻等多

媒體資料，也可在系統內部輸入文字、文檔等信息。使用這些多媒體資料，

在“VR編輯器”中與在場景中編輯邏輯以及交互方式，以供VR體驗和演示

使用。

VR云平臺

V R 編 輯 渲 染

在場景中進行簡單易用的材質、光照設置

一鍵全局烘焙渲染，10秒4K高清效果圖

可以通過烘焙把一些光影關系烘焙出來

在瀏覽模式下可以繼續操作

通過頭盔等設備體現更真實的感官

VR云平臺

基于三維圖形引擎，采用GI（全局光）光影技術，具有同類軟件中最高的真

實感，畫面效果接近效果圖，支持的渲染器包括scanline , radiosity,

lighttracer, finalrender, vray,mentalray同時，擁有的實時材質編輯功能，

可以對材質的各項屬性進行調整，如顏色、高光 、貼圖、UV等，以達到優

化的效果

V R 資源庫

我公司從成立至今經過長時間的項目積累，擁有非常豐富的三維

素材庫，包含機械模型素材（汽車類、機床類、燃氣鍋爐類等多種類

型的設備）、建筑類素材（古代建筑、現代建筑、歐式建筑、中式園

林建筑）、自然景觀類、工廠、和自然類素材等多種素材，可以滿足

不同用戶群的需求。用戶可以一鍵添加，材質庫并擁有瀏覽功能，非

常方便用戶調用

VR資源庫平臺是這次項目面向網絡的應用門戶，學員可以在網內

部查詢、調用到三維模型資源庫、貼圖資源、音頻、視頻資源的各項

資源。并且會建立相應的論壇讓學員交流案例學習經驗，讓使用者交

流制作經驗。

VR資源庫平臺由后臺管理軟件和數據庫組成，數據庫主要包括：

常規資源庫、教學案例庫、行業資源庫、專屬資源庫、教學案列庫和

一些輔助信息庫。根據建設目標VR資源庫平臺為培訓教師/學員提供內

容豐富、方便快捷的“一站式”虛擬現實相關教學資源服務，為便于

培訓教師/學員使用在VR資源庫平臺部分建設門戶主頁，并在主頁設置

鏈接，培訓教師/學員登錄后可根據權限查詢、瀏覽、下載常規資源庫、

行業資源庫的各項資源。

VR云平臺

二維考核

模擬考試

系統為考生提供一個模擬考試的輕松環境，模擬次數無限，答卷情況即時有效，不存入數據庫。通

過比對正確答案，找出自己的不足，給考生以更多的學習機會。

升級考試

識別學員當前所學課程及級別設定考核內容，由考生在答題區域進行作答

考試題庫設定

實施方提供標準格式模板，用戶可以參照說明文檔進行題目錄入，題庫支持單選題、填空題、簡答

題、論述題、判斷題等，最大程度滿足系統對試題的高標準要求。試題庫獨立建立，不限制試題及

答案的數量，您可以無限制的增加試題，充分滿足應用需求。

可設定隨機模式和自定義模式，按照國家標準出題比重表隨機從題庫中抽取試題進行組卷，或對每

類試題總分值、類型、數量、每類試題所占比重進行自定義后從題庫中抽取試題進行組卷。

答卷管理

考卷管理主要是對考生最后的考卷進行查詢、批閱等管理功能。答卷的分數由系統自動計算。考試

成績為智能化計算，選擇題、判斷題、填空題由系統自動計算得分，簡答題、論述題在管理員批閱

時判分，答卷判分以后，系統會根據系統設定自動計算答卷分數。

成績查詢及考核統計

匯總所有考生考試成績，按課程、人員查詢。

培訓考核

三維考核

在三維場景中，通過對場景中物體操作來進行考核

? 可根據提示進行三維場景中操作考核練習

? 在三維場景中進行考核操作時進行操作正確與錯誤提示，也可對考核操作次數進行設置等

培訓考核

同步教學

以VR云平臺為基礎，通過網絡技術，培訓教師進行課堂教學、作業、考試等，下發給學員；

學員在課堂上學習、練習、考試等與培訓教師溝通并完成練習作業考試，進行提交；

教師可同步查看到學員的學習情況。

網絡教學

可將不同類型的工業模型，分類導入到系統

可對導入的模型進行屬性定義，設置多級分類，設備編號，

時間設置，圖片文字介紹等。

工業模型導入模塊

利用專業運動仿真軟件計算模型的運動狀態，再通過VR平臺表現。

整個仿真平臺的底層邏輯支撐系統，利用導入的模型，設置相關的零件屬性，約束及驅動

力等參數，通過仿真系統二次開發接口，計算出運動仿真分析結果集，解析后驅動相關三

維零件模型進行運動仿真驗證，并提供相關的仿真分析結果顯示。

運動仿真模塊

產生動力和控制信號的平臺，驅動仿真模塊

提供PLC梯形圖電氣編程模塊，提供軟繼電器、能流、母線及邏輯解算編輯功能，并能聯

合運動仿真模塊，進行標量參數化設定后，經過運動仿真計算完成電/力學轉換，驅動三

維場景中的運動機構。

PLC及電路仿真模擬器

硬 2 件

便捷式

以便攜操作臺為核心控制平臺，內置控制系統、中控系統和顯示系統，一體化的操作臺設計，美

觀、便捷，同時配備高抗壓性的便攜箱，安全、牢固，為您的外出培訓帶來方便。

半實物仿真——VST

● 易安裝

模塊化拼裝，接通電源，即可開機進行模擬培訓。

● 可擴展

系統操作模塊采用可替換式設計，可根據培訓需求換裝其他機型的操控模塊。

● 持久續航

系統配備50000毫安鋰電池，續航時間達4小時左右，可適應任何培訓演示場地。

● 易攜帶

系統采用便攜式設計，配備的專用工具箱，防摔防潮，便于攜帶。

專業型

多維體驗不僅改變了傳統的實機培訓模式，也優于普通的虛擬培訓平臺。在單純視覺體驗和鼠標鍵盤操

作的基礎上，增加了真實操控感、聽覺，和運動平臺帶來的動態感官體驗，更加接近實機培訓的真實感，

提升虛擬培訓的實用價值和培訓效果。

半實物仿真——VST

● 真實性

系統操作終端還原實車的操作端、控制端的布局及原理，真實的還原車輛的操作方式，

配合高靈敏度的運動平臺，模擬車輛實際操作時的傾斜角度及抖動效果。

● 擴展性

系統顯示模塊、控制模塊以及操作模塊均采用可替換式設計并且預留接口。可根據培

訓需要換裝或者新增模塊。

● 便捷性

平臺硬件采用模塊組裝形式，拆卸運輸方便，安裝應用簡單

定制版

多維體驗不僅改變了傳統的實機培訓模式，也優于普通的虛擬培訓平臺。在單純視覺體驗和鼠標鍵盤操作的基

礎上，增加了真實操控感、聽覺，和運動平臺帶來的動態感官體驗，更加接近實機培訓的真實感，提升虛擬培

訓的實用價值和培訓效果。

半實物仿真——VST

● 真實性

系統操作終端還原實車的操作端、控制端的布局及原理，真實的還原車輛的操作方式，配合

高靈敏度的運動平臺，模擬車輛實際操作時的傾斜角度及抖動效果。

● 擴展性

系統顯示模塊、控制模塊以及操作模塊均采用可替換式設計并且預留接口。可根據培訓需要

換裝或者新增模塊。

● 便捷性

平臺硬件采用模塊組裝形式，拆卸運輸方便，安裝應用簡單

AR 臺(ARTable) 是我司研發的一款獲得國家專利的虛擬現實體驗產品。 由U-3D虛擬現實引擎、感知識別模塊、AR 模塊、交互體驗系統等核心部分

組成。

AR 臺結合時下前沿科技，利用VR、AR、人機交互、三維數字等多種技術手段實現用戶沉浸式體驗。以教學演練、方案選型、展覽展示為核心價值，

為用戶提供虛擬教學、仿真演練、家居設計、展示營銷等整體解決方案。

AR臺利用先進圖形圖像識別技術將平面交互屏與正面虛擬場景顯示屏相結合。利用marker模型進行識別，即可實時與虛擬場景、視頻、圖片等素材進

行交互，滿足用戶在科研、教學、訓練、匯報等方面的需求，提供可自定義、創新設計的豐富互動方式。AR臺，可在部件原理展示、車輛拆裝中起到輔助

的作用，觀眾可通過簡單的識別圖形擺放、移動、旋轉等動作，即可瀏覽設備、檢索信息、觀摩結構，極大提高了瀏覽興趣。

AR臺

AR臺是我司自主研發的可以將平面圖像轉換為三維立體并可以交互的設備。全息就

是代替傳統的平面顯示，將個人電腦圖形轉換為虛擬全息的3D立體顯示。當用戶在佩戴

超輕型人體工程學眼鏡后，用戶頭部轉動及觀看視角被系統實時的捕捉，根據用戶即時

視角進行運動視差調整（Motion Parallax）。不再是傳統的立體視覺(Binocular

Parallax)僅僅提供的是縱深感（如前后距離），而是運動視差綁定，帶給用戶的是更貼

近真實自然的視覺效果，即用戶視角往左右偏離時，用戶不僅僅看到前后景深感，同時

還可以觀測物體的左右側。

通過手拿類似操控筆，系統可以捕捉到用戶手部在空間中的位置信息，用戶直接用

該操控筆在空氣中對眼前的全息圖像進行交互。筆上的三個按鍵提供了簡潔的交互方式，

如選擇、旋轉、任意擺放和拼接物體等。用戶可以自然地拖動呈現在“空氣”中的物品

靠近自己，從上面，從側面多角度地觀看模型細節及透視，感受無與倫比的空間感和真

實感，就像將一個真實的物品握在手中一樣地自然，簡單。

全息臺不僅可以提供立體視覺，也是一個基于Windows的可操作設備，在連接

Surface Hub后，學員可以同步看到培訓老師的三維立體的操控演示，能更加的直觀理

解例如機械設備、立體幾何、醫療操作等在平面難以理解的知識。能使學員在虛擬的環

境中理解抽象化的概念，使概念直觀化、形象化。

全息臺

在VR教室中將全息黑板掛到黑板的位置，作為中心設備，可供多人參與，學員可以將桌面全息臺操作端將圖像實時發送到全息黑板上，可以細

致地表達出學員們的想法。且全息黑板是一個雙向溝通性設備，設備可以連接到每個一個學員的設備上，可以毫不費力的共享內容，可以很容易的

發送課堂內容和作業，不管是在課內還是課外，通過和全息設備之間的連接，每個人都可以看到內容是一樣，都會呈現清晰的聲音和高質量的視頻

課堂。

例如培訓教師在黑板上布置一個課堂的測試題，教師可以同步操作講解，及時在課外的學員也可以在桌面端對測試題進行觀看，同時，培訓教

師也可以布置課后內容，學員可以利用自己的終端完成后，將結果發送到平臺上。培訓教師通過系統調用就可以知道學員的作業完成情況和完成內

容了。

全息黑板

桌面全息臺是面對學員端的設備，桌面全息臺不僅可以提供立體視覺，也是一個基于

Windows的可操作設備，在培訓課堂上，可以與全息黑板結合，學員可以同步看到培訓老

師的三維立體的操控演示，能更加的直觀理解例如機械設備、立體幾何、醫療操作等在平面

難以理解的知識。能使學員在虛擬的環境中理解抽象化的概念

被動立體技術是將影像信號輸出到信號分轉設備用，然后接到兩臺垂

直疊加的投影機，用兩臺投影機同時投射一幅影像，一臺投影機投右眼影

像，一臺投影機投左眼影像。偏光鏡通過將發散光線分成水平和垂直位面

來完成左右眼信息的區分。

主動立體顯示就是用一個投影機投射圖像，某瞬間投射左眼看到的信

號，下個瞬間投射右眼看到的信號。當投射左眼信號的瞬間，從工作站發

出一個控制信號去控制主動立體眼鏡的左鏡片，使它打開，這個時候右眼

的鏡片關閉；反之，當投射右眼圖像的時候，左眼的鏡片是關閉的。

在大范圍多人使用的情況下，被動立體眼鏡相較與主動立體眼鏡，眼

鏡成本低，抗干擾能力強，對圖形發生主機要求低且易于維護，已經廣泛

商用，例如影院、科技館等。

被動立體眼鏡

眼鏡框（不帶眼鏡學生使用）

眼鏡夾（戴眼鏡學生使用）

HTC Vive是由HTC與Valve聯合開發的一款VR頭顯（虛擬現實頭戴式顯示器）產品，于2015年3月在MWC2015

上發布。由于有Valve的SteamVR提供的技術支持，因此在Steam平臺上已經可以體驗利用Vive功能的虛擬現實游戲。

2016年6月，HTC推出了面向企業用戶的Vive虛擬現實頭盔套裝—Vive BE（即商業版），其中包括專門的客戶支持服

務。

HTC Vive VR設備從最初給游戲帶來沉浸式體驗，延伸到可以在更多領域施展想象力和應用開發潛力。一個最現

實的例子是，可以通過虛擬現實搭建場景，實現在醫療和教學領域的應用。比如幫助醫學院和醫院制作人體器官解剖，

讓學生佩戴VR頭顯進入虛擬手術室觀察人體各項器官、神經元、心臟、大腦等，并進行相關臨床試驗。

VR頭盔

可借助數據手套等設備來操縱虛擬場景中

的對象，數據手套中裝有許多光纖傳感器，能

夠感知手指關節的彎曲狀態，觀察者通過手指

的活動來實現與虛擬場景互作用，數據手套是

一種多模式的虛擬現實硬件，通過軟件編程，

可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、旋轉等

動作，也可以利用它的多模式性，用作一種控

制場景漫游的工具。可以為用戶提供一種非常

真實自然的三維交互手段，在虛擬裝配和醫療

手術模擬中，數據手套是不可缺少的虛擬現實

硬件的一個組成部分。

數據手套交互系統

數據手套把人手姿態準確實時地傳遞給虛擬環境，而且能

夠把與虛擬物體的接觸信息反饋給操作者。使操作者以更加直

接，更加自然，更加有效的方式與虛擬世界進行交互，大大增

強了互動性和沉浸感。并為操作者提供了一種通用、直接的人

機交互方式，特別適用于需要多自由度手模型對虛擬物體進行

復雜操作的虛擬現實系統。

CAVE可提供一個房間大小，由三面投影幕圍成的立方體投影顯示空間，供多人參與，走入CAVE，即完全沉浸在這個立體投影畫面包

圍的虛擬仿真環境中，帶上人體工程三維眼鏡，三面顯示屏融合為一體，視角寬度達180°和實際視角寬度一致，給觀看者帶來一種真實“穿

越感”。

通過CAVE系統，即可體驗身臨其境的高分辨率三維立體視聽影像，“穿越”到建筑施工現場或者單個建筑帶來的超凡感受，手拿操控

器對眼前的場景進行交互。操控手柄提供了簡潔的交互方式，如行走操控旋鈕、打開、關閉功能等，移動旋鈕的6個自由度方向，控制虛擬

場景中行走方向，可在未來家居環境中自由行走，對房屋結構模擬修改，門窗隔斷調整，進行設計、配色、調整，實現在虛擬場景中的物體

構件的活動，以達到在現實環境中人機互動同樣效果。投影面幾乎覆蓋了觀看者的所有視野, 可以左右轉身觀看，近距離感受觀察建筑環境

和建筑模型，操控、設計近在咫尺的概念性家居產品，體驗未來產品為人類帶來的舒適和優美。

CAVE空間