仿真實訓系統一般都具有很強的工業背景，其工藝流程、設備結構、自控方案都來源于實際，可以進行生產過程演示、產品運行演示、產品拆裝、維修、故障排除、操作訓練等等教學任務。通過仿真實訓系統能讓學員更深入地了解設備生產的工藝流程、操作維護流程，起到理解理論與生產實際相結合的作用，在減少對實際生產干擾的情況下，提高操作水平，為企業培養高水平的人才；其次，讓學員熟練掌握一些常見事故的處理方法，減少突發性事故和誤操作；最后，可以方便地讓學員掌握不同崗位的生產運行操作技能，達到一人適合多個崗位的生產操作要求，提升學員的全面生產操作技能。

 

此外，從裝配工藝出發，基于計算機仿真技術和虛擬現實技術，建立高逼真度的裝配工藝仿真環境，按照部件實際的裝配工藝創建任務，讓學員通過交互系統自主、靈活、反復的進行拆裝演練。

 

另外，利用仿真技術與三維數字模型，采用虛擬平臺專家指導系統，對設備的機械故障、電氣故障進行數字仿真，教師機可設置常用部件的故障，學員根據規定的操作方法和步驟排除故障，考察學員對機械、電氣原理的掌握和故障處理技能。

 

 

 

整套仿真實訓系統可以分為三部分，即軟件系統、虛擬現實交互系統、立體顯示系統，三部分相輔相成缺一不可，下面分別介紹。

 

 

仿真實訓系統以3DVIA Studio /Virtools作為虛擬現實基礎開發平臺，根據實際需求專門開發的滿足各種實訓內容的軟件平臺，同時，所開發的軟件系統融合各種虛擬現實交互設備（如力反饋設備、位置追蹤、數據手套等）為一體，以實現學員與虛擬環境的交互操作。

 

開發平臺：3DVIA Studio /Virtools

 

二、虛擬現實交互系統

 

在仿真實訓系統中虛擬現實交互設備包括：位置追蹤、力反饋、數據手套等設備，通過交互設備將人體動作信息發送至計算機，從而實現對虛擬環境中事物的交互操作。

 

 

所謂力反饋（Force Feedback），本來是應用于軍事上的一種虛擬現實技術，它利用機械表現出的反作用力，將游戲數據通過力反饋設備表現出來，可以讓用戶身臨其境地體驗游戲中的各種效果。 力反饋技術能將游戲中的數據轉化成用戶可以感覺到的效果，例如道路上的顛簸或者轉動方向盤感受到的反作用力，這些效果都是力反饋控制芯片“播放”出來的，

 

推薦品牌：HAPTION力反饋設備、Sensable力反饋設備。

 

 

位置追蹤器又稱位置跟蹤器，是指作用于空間跟蹤與定位的裝置，一般與其他VR設備結合使用，如：數據頭盔、立體眼鏡、數據手套等，使參與者在空間上能夠自由移動、旋轉，不局限于固定的空間位置。操作更加靈活、自如、隨意。產品有六個自由度和三個自由度之分，當接收傳感器在空間移動時，能夠精確地計算出其位置和方位。該設備 消除了延遲帶來的問題，因為它提供了動態的、實時的六自由度的測量位置(X, Y, 和 Z 笛卡爾坐標) 和方位（俯仰角、偏行角、滾動角），無論在虛擬現實應用領域，還是在控制模擬器的投影機運動時，還是在生物醫學的研究中，它是測量運動范圍和肢體旋轉的理想選擇。它是快速、精確、而且容易使用。

 

推薦品牌：Polhemus 電磁式無線追蹤系統、Xsens慣性位置追蹤器、Ascension電磁式位置追蹤器。

 

 

數據手套是虛擬仿真中最常用的交互工具。數據手套設有彎曲傳感器，彎曲傳感器由柔性電路板、力敏元件、彈性封裝材料組成，通過導線連接至信號處理電路；在柔性電路板上設有至少兩根導線，以力敏材料包覆于柔性電路板大部，再在力敏材料上包覆一層彈性封裝材料，柔性電路板留一端在外，以導線與外電路連接。把人手姿態準確實時地傳遞給虛擬環境。

 

推薦品牌：Cyberglove數據手套、DGTech數據數據手套、5DT數據手套。

 

 

立體顯示系統是虛擬現實的一個實現方式。3D立體展示系統主要有以下幾種實現方式：多通道立體展示系統（主動立體投影顯示、被動同步立體投影顯示）立體顯示器、頭戴式立體顯示器三種主要的實現方式，下面分別介紹。

 

 

多通道立體展示系統，或柱面（多墻面）立體投影系統是指是指采用多臺投影機組合而成的多通道大屏幕展示系統，它比普通的標準投影系統具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內容、更高的顯示分辨率，以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果，多通道立體展示系統是虛擬三維投影顯示系統中一種沉浸式虛擬仿真顯示環境。

 

 

立體顯示器包括裸眼立體顯示器和偏振立體顯示器，裸眼立體顯示器是建立在人眼立體視覺機制上的新一代自由立體顯示設備。它能夠出色的利用多通道自動立體現實技術，不需要借助任何助視設備（如3D眼鏡、數字頭盔等），即可獲得具有完整深度信息的圖像。偏振立體顯示器實際就是偏振光立體顯示器，現在的液晶顯示器里邊有一個偏光板，就是做這個用的。 普通的液晶顯示器只能發出一個方向的偏振光，而所謂偏光立體顯示器他能發出橫向和豎向兩種偏振光，配合偏振光眼鏡，就能把不同的圖像同時分別送到左眼和右眼中，從而形成3D圖像。

 

推薦品牌：Exceptional3D裸眼立體顯示器、Miracube偏振立體顯示器。

 

 

頭戴式立體顯示器是虛擬現實應用中的3DVR圖形顯示與觀察設備，可單獨與主機相連以接受來自主機的3DVR圖形信號。使用方式為頭戴式，輔以空間跟蹤定位器可進行VR輸出效果觀察，同時觀察者可做空間上的自由移動，如；自由行走、旋轉等，沉浸感極強，在VR效果的觀察設備中，頭戴式立體顯示器的沉浸感優于3D立體顯示器的虛擬現實觀察效果，遜于多通道立體展示系統的觀察效果，在投影式虛擬現實系統中，頭戴式立體顯示器可以作為系統功能和設備的一種補充和輔助。

 

推薦產品：eMagin Z800 3D Visor頭戴立體顯示器、Virtual Research VR1280 虛擬現實頭戴式顯示器、5DT HMD 800-40 3D 虛擬現實頭戴式顯示器。

 

 

適用于大型工業設備生產、大型工業設備操作訓練、大型交通工具（汽車、飛機、輪船）生產維修維護等等。