TechViz三維可視化數字樣機交互設計評審軟件

TechViz三維可視化數字樣機交互設計評審軟件

關鍵詞：數字樣機虛擬仿真實訓，三維可視化交互設計，人機工程學模擬

隨著全球化市場競爭的加劇，工業領域的企業一直在尋找可以減少產品設計時間和成本的方法。高性能的“數字樣機”取代昂貴的“物理樣機”將成為不可抵擋的趨勢。數字樣機是根據產品開發過程中所有的技術數據制作完成的，其特點是不需要制造成本，不僅能一直保持最新版本的設計方案，而且所有數據都可以進行保存、回溯和跟蹤。利用先進的虛擬仿真技術，可以使用數字樣機取代物理樣機來進行空氣動力學分析、人機工程學研究、碰撞測試與市場調研等工作。

在虛擬仿真技術應用過程中，需要搭建各種沉浸式顯示系統來可視化呈現產品模型或流程工藝，進行設計、研究、分析、審核、評估或修改，由于過去常用的工業設計軟件缺乏多通道同步功能且效能不佳，必須依靠其他VR軟件來實現，無論是轉換數據的流程，修補丟失的模型，或是學習VR編程技術，這些門檻都加大了導入的難度。虛擬現實系統的利用率和投資回報率成為了當下最主要的難題。

TechViz是一套工業仿真開發上的完整協作工具和虛擬可視化解決方案， TechViz支持底層為OPENGL的所有三維軟件，不影響任何開發環境，而無需軟件編程開發或數據轉換，而能以集群式運算的方式協助原軟件操作，甚至融合多種軟件的顯示畫面，并進行立體顯示、多通道顯示等；于建筑、能源、航空、工業、汽車研發等領域獲得客戶廣泛認同。

數字樣機測量兩點間距離、隱藏和顯示零件、在模型上添加虛擬標記、新增注釋、剪裁平面并在VR的3D模型中導航。

TechViz開發了一套基于OpenGL（而非針對某個應用程序）的可視化解決方案，其目的是幫助目前工業流程中通用的軟件彌補以下問題：

大多數3D應用程序本身不提供多通道展示功能；

虛擬現實系統只允許少數部門使用；

完成VR展示需要學習其他軟件和建立專業團隊；

海量工業模型效能低下，無法實時交互展示；

應用程序界面與VR模式不能自由切換；

為了實時渲染展示而進行工業模型的輕量化處理，容易丟失關鍵數據。

軟件特點：實時AR/VR可視化和協作軟件

無需轉換數據

直接從200多種兼容應用程序（Catia、Creo、NX、Navisworks等）以VR實現3D數據的可視化。無需轉換數據，即可在本地CAD軟件中實時修改模型。

通用VR解決方案

兼容所有VR顯示系統：頭戴式設備、Powerwall和沉浸式“CAVE”。TechViz可處理最大模型，同時提供流暢的顯示效果。其一流數據安全性確保能在多個位置之間的任何模型上實現VR協作。

為工程而生

TechViz提供全面的功能來加速開發周期并完全集成到您當前的流程（設計評審、可操作性和人機工程學模擬）中，并且可以通過高級功能滿足量身定制的用例需求。

Techviz軟件功能模塊

1.TechViz XL Driver 多通道顯示基礎平臺

TechViz XL以高效的圖形圖像處理技術為基礎，可以直接將當前工作中使用的應用程序進行超高分辨率的可視化，而且支持多種VR顯示方案（包括頭戴式顯示器、單通道立體顯示系統、多通道立體顯示系統、電視墻、CAD WALL 、CAVE 、DOME … …），并可對顯示圖像進行軟件邊緣融合處理，輕松的創建1：1等比例顯示畫面。同時也可以為無立體功能的3D應用程序創建主動和被動立體畫面，在可視化過程中可在應用程序中進行修改；可以將CAD的本地數據、龐大模型以及腳本數據合成到一個場景之中進行審核；可以實時地在同一畫面中顯示不同3D應用軟件的多個3D場景。

TechViz XL可直接或者通過VRPN接入各種VR硬件設備，結合導航功能（Navigation Option）和跟蹤功能（Tracking Option），可以進行視角導航、位置跟蹤、設備定位等交互式操作。

2.Navigation Option 基本導航模塊

在基本導航功能模塊下，用戶可以在顯示系統中使用三維鼠標、游戲手柄或飛行搖桿等操控設備對系統視角或產品模型進行自由導航，還可以將應用程序的功能命令與設備進行關聯，進行軟件功能操作和產品模型操控。

Plug&VizPlug&Viz是一款自帶TechViz許可證的便攜式、易于使用的多端口適配器。無需文件傳輸，您可直接在VR系統中顯示任意裝有CAD軟件計算機的3D模型。

3.Tracking Option 高級跟蹤模塊

在高級跟蹤功能模塊下，用戶可以結合高級的運動跟蹤系統（如A.R.T.，Intersense，Vicon...）進行人體位置跟蹤或設備位置導航，可以為現有的3D應用程序創建沉浸式體驗，而且適用于多種顯示系統（被動立體顯示器，主動立體顯示器，投影幕，全息式工作臺，頭戴式顯示器，CAVE...)。

4.DMU 1:

DMU1允許用戶直接在模型上使用導航定位設備。它的功能包括書簽記錄，測量模型兩點間距，剖切面和縮放。?

書簽功能，用戶可以錄制了一套模型位置視圖，并在另一審查會議上應用討論。

測量功能，用戶可以在模型上選擇兩個點，并測量這兩點間的距離。

切面功能，用戶可以放置和移動剖切面，來觀察被切割模型內部的情況。

縮放功能，用戶可以改變模型交互觀察的比例，從而得到更好的視角以及更詳細的信息。

5.DMU 2:

DMU2為高級用戶增添了互動屏幕快照，隱藏和顯示零部件，在模型上放置粘性注釋。?    快照功能，用戶可以對當前模型視圖進行模型截圖，并保存為圖像文件（ JPG格式， png格式，gif格式...)。?

隱藏和顯示零部件功能，用戶可以選擇交互一些地區的示范和隱藏他們有更深入的了解的重要組成部分的模型。

注釋功能，用戶可以將交互式的注釋放置在模型上來指出具體的問題，便于在討論期間進行審查。

6.Software Compositing Option: 軟件合成模塊

軟件合成實現了多GPU或多個PC之間的負載均衡。通過這一解決方案，能提高龐大模型的可視化幀頻。

7.Human Body Tracking Option: 全身跟蹤模塊

人體跟蹤配件能在現場實時的對全身運動進行跟蹤，并可以顯示出一個虛擬人體。用戶可以通過這一配件驗證人機工程學在工作任務中的可靠性，還可以進行分析檢測報告以及對人體和模型之間的碰撞分析。這一配件需要一個跟蹤系統，其中包括覆蓋全身的目標和人員數量的目標。

人體追蹤的優勢

易于設置：可通過設備對虛擬人體進行“人偶”式控制，方便快速查看。完整的運動追蹤功能可用于精確分析；

TechViz人體追蹤選件使用生理學規則呈現逼真的人體動作；

實時評估工作姿勢。用戶可輸入自己公司的人機工程學標準，用于計算用戶姿勢記錄。將顯示顏色代碼以便于理解結果；

詳細報告：研究結束時，將輸出Excel表格或HTML頁面，為工程師提供有關具體體驗的反饋。報告包含定時事件、零件與人體的碰撞以及人機工程學標記；

兼容250多種3D應用程序。

虛擬人體模型虛擬人體模型是可以在虛擬現實中實時模擬處于工作環境中的操作者的數字人體模型。

人體跟蹤TechViz人體跟蹤功能使您能夠將生理意義上的人納入虛擬現實設計過程。

8. Virtual Assembly Option: 虛擬裝配模塊

用戶通過虛擬裝配配件可以對模型的某個零部件進行交互式移動，看到拆裝過程中的碰撞情況并且對路徑進行記錄，可為再次裝配做進一步的研究。可以對用戶進行裝配、拆卸、維修、技術支持和操作培訓的訓練。

虛擬裝配移動模型的各個部分，查看碰撞并記錄要重新加載的路徑以供進一步研究。

9.Fusion Option: 多軟件耦合模塊

融合配件可以實時的在同一畫面中融合顯示不同3D制圖軟件的多個3D場景。可以將CAD的本地數據、龐大模型以及腳本數據合成到一個模擬器之中進行審核。 

融合將不同應用程序的3D場景合并為單個統一場景并合并為單個原型。

交互式圖像集成(I3)在虛擬現實中與您的數字儀表盤進行交互，并顯示人機界面場景。

10.Video Recording: 視頻錄制模塊

視頻錄制配件可以幫助用戶將所有的動作以及模型導航視圖以電影（AVI）的形式記錄下來。可以幫助用戶進行任務報告的審查，培訓或制作產品文檔。  

視頻錄制將演示和用戶操作錄制為動畫、AVI或3D電影。

11.Finger Tracking Option: 手指跟蹤模塊

手指跟蹤配件可以在現場實時的對手部動作進行跟蹤，并虛擬渲染出一個完成的手部。用于對觸覺范圍進行精確分析報告和對模型的碰撞進行觀察。這個配件需要一個精密的手指動作捕捉追蹤系統（A.R.T... ） 。

手指跟蹤使用手部運動跟蹤系統，在虛擬場景中顯示用戶手指的3D影像。

12.Collaborative Option：協同模塊

TechViz協同模塊允許用戶在不同的工作地點共享同一虛擬場景。位于不同工作場所的用戶可以通過協同模式在虛擬場景中進行討論、分享和查看3D模型。用戶可以看到另一用戶的虛擬人物模型，并能通過交互設備進行操作，實時同步不同用戶操作狀態。

協同通過不同的站點和多樣化立體顯示系統顯示常見的3D模型。

系統需求：

-不同工作場地需要安裝TechViz和Collaborative模塊；

-模型數據需存放與本地；

-站點之間的網絡傳輸速度不低于1Mb/s ;

不同工作地點可以擁有不同的虛擬顯示系統，例如一個協同工作系統可以由CAVE、CADWALL和HMD混合組成。

協同模塊允許的工作地數量最大為50個。

虛擬仿真實訓 – 虛擬仿真實驗教學中必備VR軟件

VR成為仿真實訓工具

借助TechViz 高級功能，許多行業都可以使用XR實現完全虛擬的員工仿真實訓環境。例如，軍事部門可以將其用于風險情況培訓。用戶身體的幾個位置，包括其VR頭戴式設備、手腕、腳踝和背部的計算機，將會配備跟蹤器和頭戴式顯示器，這樣即可啟動VR軟件，并且不影響用戶的身體動作。再加上觸覺反饋，軍事人員就可以感受到槍支的重量。用戶扣動扳機時甚至可以感受槍的后坐力反饋。

仿真實訓優勢

直觀且易于使用

多種模型合并到唯一的VR場景

廣泛的可能性

仿真實訓應用案例

將CAD與任何模擬器合并，在動態環境中培訓您的員工。

通過手指可視化查看可達性，利用聲音、顏色和觸覺反饋（需使用Haption兼容設備）獲知手指和產品之間的碰撞

實時評估工作姿勢。用戶可以輸入公司的人機工程學標準