未來五年VR在五大行業應用的預測
人們對虛擬現實(VR)的發展也開始有了更多很大的期待和更多認識,在未來五年很多領域將會與VR有更多的結合發展。
以下是2020-2025年五大發展趨勢的預測,VR的擴張越來越被其他行業廣泛采用。
(一)高端制造解決方案
(1)工藝流程仿真
針對安裝復雜產品的,可通過虛擬場景進行產品安裝演示,又形象又直觀,工業仿真可以模擬復雜工業產品各個部件的組合情況,可以將部件打散,按順序流程一一組裝形成完整產品,并可對拆卸組裝的每一階段進行文字、語音說明,方便進行產品的裝卸操作說明或者使用培訓。
(2)生產線的仿真
工業廠房規劃中,可在虛擬場景中對設備實施布局、加工部件的獲取傳送、加工設備及加工對象在加工過程中的運動及狀態、加工過程的NC代碼驅動控制過程、機器人操作手本身的特性和作業過程進行全面的仿真,同時也可對工業成品的傳送入庫過程以及時序安排、資源分配、操作過程監視等。
(3)裝配工藝仿真
虛擬裝配仿真驗證系統是將CAD數模、虛擬現實協同技術、用戶界面應用、設計過程和虛擬仿真驗證結合起來,形成一個基于沉浸式虛擬現實顯示與實時交互環境的產品設計和仿真驗證系統。所有裝配操作流程、高質量的原始3D模型、數字化分析過程和仿真結果都能夠實時地在虛擬仿真環境下得到同步演繹。
(4)數字化的工廠
數字工廠以產品全生命周期的相關數據為基礎,在計算機虛擬環境中,對整個生產過程進行仿真、評估和優化,并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。使生產系統在投入運行前就了解系統的使用性能,分析其可靠性、經濟性、質量、工期等,為生產過程優化和網絡制造提供支持。
(二)教育培訓解決方案
(1)實驗流程仿真
依據學校真實的實驗場景、實驗設備、實驗流程和實驗結果,百分比還原各類實驗室和實驗流程,為學生真實上手操作啟到很好的輔助作用。對學生而言,可以不限時間、地點和不擔憂實驗安全等問題,并能更好通過三維視角觀察實驗設備和結果;對學校而言,能很好的解決的實驗成本高、場地有限、工位有限和危險等問題。
(2)仿真教學課件
區別于傳統紙質教材和電子教材,仿真教學課件更立體直觀、更清晰課件、更觸手可得、更充滿想象和真實,完美的融合文字、圖片、音頻、視頻、動畫、3D等教學素材。利用其沉浸感和互動性強的特點不但能夠給學生帶來強烈、逼真的多感官沖擊,獲得身臨其境的體驗,更好的理解和學習抽象知識的原理。
(3)設備操作培訓
面對大型和昂貴的工業設備,其占地面積廣,流程復雜,管制嚴格,學生很難有機會反復學習和參觀工廠的設備和設施,更沒機會學習各類設備的操作培訓。通過VR技術,可以在虛擬場景中,對各種工業設備的結構進行拆裝、模擬工作原理和操作流程進行無線反復練習。
(三)能源安全解決方案
(1)高危事故還原
眾所周知,能源高危行業危險系數高,事故發生率也高,財產損失規模大,且短時間內無法恢復。利用人身體和周圍環境的交互作用中生成的特定結構模式,將高危事故模擬還原,從而使從業者親身感受危險事故該來的傷害,幫助體驗者更好的進行安全預案的規劃、部署、警示和學習。
(2)危險源的辨識
能源的生產、加工、運輸和應用過程中,工人經常會遇到各種未知和不確定的危險源,有時并不能及時對危險源進行辨識和可能造成的危害、影響進行提前進行干預。對不同的危險源進行可能產生的事故進行模擬和現場教學,大大的建設因不能很好的識別和處理危險源而帶來的后果。
(3)裝配操作培訓
系統按照1:1的比例,可在三維高精度建模的基礎上,根據機械原理、機構聯動方程、物理屬性仿真算法和仿真交互要求,真實模擬工業裝備的運維操作過程和動態工作過程。基于這種三維可視化仿真過程,操作學習人員可以安全、準確的對工業裝備進行學習操作。
(4)多人應急演練
實現多人協同演練技術可以打破傳統應急演練在時間、空間、設備和安全等方面的限制,進行多人協同演練,模擬各種事故場景,讓學員隨時隨地、放心大膽地將自已置身于各種復雜、突發環境中進行針對性訓練,可大幅提高學員應急處理能力。
(四)醫學醫療解決方案
(1)術前診斷
醫生遇到一些復雜手術之前都需要做術前診斷,利用VR虛擬現實技術將病人需要手術的部位以三維模式展現在眼前,同時還可以根據自己的需要放大你需要詳細了解到區域,這樣就可以進行術前規劃給手術增加成功的概率,這對于一個醫生是非常有意義的。
(2)手術模擬
虛擬手術系統,為醫生提供一個虛擬的3D環境以及可交互操作平臺,逼真的模擬臨床手術的全過程。與傳統的手術教學相比,虛擬手術具有無損傷性、可重復性和可指定性等優點。手術時,通過顯微鏡下的特殊設備,將手術畫面及相關信息進行采集處理,傳輸到VR設備。
(3)康復訓練
采用最新的計算機圖形與圖像技術,患者被放置在一個虛擬的環境,通過摳相技術,使患者可在屏幕上看到自己或以虛擬圖形式出現,根據屏幕中情景的變化和提示做各種動作,以保持屏幕中情景模擬的繼續,直到最終完成訓練目標。
(4)遠程手術
采用5G+VR的最新技術,將遠程患者的圖形實現實時云渲染,可以使得醫生可以親自對遠程的患者進行一定的操作,并根據傳來的現場影像來進行手術操作,其一舉一動可轉化為數字信息傳遞至遠程患者處,控制當地的醫療器械的動作。
(五)科普文博解決方案
(1)數字展館
數字展館是利用VR技術和數字化手段,實現物品保存三維在線陳列展示、科學研究和社會教育等功能,構筑虛擬世界的展覽館;對重要的文物的信息進行全方位和多形式采集,標準化存儲和加工,并通過網絡連接實現展館物品信息的資源共享,有效利用和科學管理。
(2)情景模擬
針對某些破壞嚴重程度高的紅色文化遺產,可以利用VR技術開發一套模擬參觀游覽系統,以供開展各地的旅游。如此一來,既保護了目的地的文化資源,使之可以繼續教育后代;又充分利用先賢文化資源教育大眾。
(3)認知擴展
對于世界的探索,人類從未停止,從出生一刻的開始,就一直在探索的道路上。兒童的認知,對于其成長和發育至關重要,不同的認知將會有不同的世界觀和價值觀,利用虛擬仿真技術讓人類更好的認知和認識世界的萬事萬物,人類將會不再被時間、空間、金錢所阻擋。
(4)紅色文化
運用VR技術可以打造紅色精神的黨建展廳、黨建展館,紅色黨建展館(展廳),主要展示歷屆的黨和國家的領導人以及他們做出的偉大功績,同時還結合當地的勞模、黨員先進事跡讓讓參觀者學習,激發更多的參觀者的學習動力,激發他們建設社會主義的動力。