虚拟现实系统解决方案

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2024年7月12日发(作者：)

北 京 朗 迪 锋 科 技 有 限 公 司

北 京 朗 迪 锋 科 技 有 限 公 司

---------集中精力致力虚拟现实技术-专业集成公司。

---------直接利用PLM中的数据，模型不需要转换。

---------支持CADWALL，POWERWALL，CAVE，DOME等多种显示系统。

---------提升用户现有3D数据的表现能力。

虚 拟 现 实 系 统 解 决 方 案

地址: 北京市海淀区中关村南大街12号天作国际中心A座1105室 电话:

59705631

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北京朗迪锋科技有限公司 虚拟现实系统解决方案

集中精力致力虚拟现实技术-专业集成公司。

虚拟现实技术概述：

虚拟现实技术是在计算机图形技术、显示技

术、交互技术及多学科软件交叉应用技术基础上，

发展起来的一项面向工程各个领域及为产品从设

计、分析、制造 、展示、培训和维护全过程中提

供有效表现手段和研究工具。

传统虚拟现实系统中存在的问题：

在传统的虚拟现实系统中尤其是大型虚拟现实系统，在使用过程中存在这比较典型的几

个问题如下：

z 效率低： 系统硬件投资资额度大，但由于支持软件少，使用效率低下，需要专门的开

发和技术支持工程师。

z 模型数据丢失：在图纸审查过程中，各种主流CAD软件不能直接支持虚拟系统，需要

进行模型转换和倒入，浪费时间及模型转换会丢失数据细节。

z 大模型渲染困难：在总体设计中，整车、船、星、导弹、飞机等CAD数据非常大，在

单台图形工作站上不具备可操作性。

z CAE应用：振动、热、压力等仿真数据（CAE）软件不能直接支持该类系统。需要数

据可视化软件来解决。

z 灵活性差：同一计算机图形系统不能支持多样

的虚拟显示系统，如平面、弧面、多面CAVE

等。

z 虚拟交互困难：支持数据头盔、位置跟踪和数

据手套的软件有限。

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极大、灵活提升用户现有3D数据的表现能力

法国TECHVIZ公司创新图形技术

特 点 和 优 点 ：

z 支持多通道显示提高系统分辨率（无限制）：可

以使基于OPGL 图形标准的应用软件，其本身不

能支持多通道功能，TECHVIZ通过支持多个GPU

（图形集群）来达到支持多通道显示的能力，提

高显示系统的分辨率提升显示性能。

z 生成融合区和边缘融合：TECHVIZ利用图形集群支持

多通道显示，并可以根据显示系统的融合区大小，生

成和显示系统匹配的融合区，同时可以通过软件实现

边缘融合功能。

z 支持立体显示：可以使基于OPGL 图形标准的应用

软件，其本身不具有立体显示功能，TECHVIZ通过

在多个GPU（图形集群）上对同一模型，在不同的视

点上渲染两次，然后交替输出就是主动立体显示，同

时输出就是被动立体显示。

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z 直接使用PLM中数据，模型不需要修改和转化：

在图纸审查和审核中，一般是在CAD软件中直接

进行，TECHVIZ不改变CAD应用软件的界面和

任何分析功能，也不需要任何的模型转换和修改，

根据用户的显示需求一次性配置文件，就可以使

用户轻松利用PLM中的任何数据。

CATIA 应用程序

z 对巨大模型渲染提供可能性： 在总体设计过程

中，CAD模型一般来讲是非常巨大的，在单台图

形工作站渲染不具有可行性，所以大模型的操作

和分析也就不可能实现，TECHVIZ利用图形集群

架构将大模型图形渲染工作分配的多个图形节点

上（节点的数量由需要达到帧数有关），以提高图

形渲染的能力。

z 均横负载计算： TECHVIZ 在利用图形集群渲染提升

大模型渲染能力的时候，为了提高系统整理的渲染速

度，充分利用每个GPU的性能，在将一帧图象根据

图形节点的数量，通过计算使的每个图形节点上负载

的三角形面片数量基

本相同。

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两种数据划分方式

1. 按图像划分

FPS

1248

Numberofnodes

帧频随节点数增加的变化曲线

+ 兼容抗锯齿和透明度

+ 按比例增加到8个节点

+ 低带宽融合

- 不能超过8个节点

- 需要复杂的数据选择计算

2. 按数据划分

FPS

1248

Numbers of nodes

帧频随节点数增加的变化曲线

+ 无限的可测量性

+ 不需要复杂的数据选择计算

- 不兼容抗锯齿和透明度

- 高带宽融合(full image + Z). 需要

Infiniband网络

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z 同一场景和模型开多个视点： 在很多应用中，需要

对同一场景开多个视点，比如在人机工效应用中，经

常需要显示观察者（第三者）眼点场景，同时还需要

在场景中增加数字

人的眼点，以判断

可视性问题。或对

一个大的模型从不

同的观察角度同时观察，也需要开多个窗口。

数字人眼点

z 融合功能1： 不需要将CAD模型倒入到虚拟场景管

理和规划软件中，TECHVIZ可以很轻松将两种软件

的显示在位置对应的情况下，融合显示在一个场景

中，极大的提高了系统的使用效率。

Fusion

不需要进行数据转化在同一窗口下运行多个应用程序。

在可视化过程中可是随时在本地应用程序中进行修改.。

可以和Turbo模块和Immersive模块可以同时使用。

应用 :

1. 移动和固定模型 :在一个有很多CAD零件的房间操纵模拟器和CAD模型或者仿真机器

人。

2. CAD + CAE

3. 详尽的零件和最优化的组装 (different LOD)

4. 将CAD零件融入虚拟现实系统

z 融合功能2： 利用PC-CLUSTER（图形集群）可以

将CAD数据进行分解，在不同的图形节点上进行渲

染，提高渲染能力，并最后输出到一个屏幕上。

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z 支持刚体数字人模型：通过全身动作捕作系统，

VICON/PHASESPACE/ART等，可以实现和虚拟刚

体人的交互，来评估可达性和可视性。

z 支持手指跟踪:

基于整个手部实时跟踪系统在显示器上实

时追踪手部动作。

跟模型进行精准的可达性和碰撞分析。

需要精准的手部动作捕捉系统(ART…)

z 支持多种VR设备： TECHVIZ 利用开源的的VRPN函数库，支持多种位

置跟踪和数据手套。

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z 支持多种显示模式： TECHVIZ可以支持弧形、平面、多个面、球形、前投影和背投

影显示方式。

z 用户只关注应用： TECHVIZ在系统初始安装调试好后，用户只关心自己的应用就可

以，不必要为专业的虚拟现实技术和知识投入更多的时间和费用，大大提高了效率和效

益。

z 视频录制: 将模型运动和漫游制作成视频文件

用于检测报告,培训和产品资料

z TechViz API:

可以方便的在您现有的应用程序中写入您自己的交互应用

C/C++ 交互界面

和跟踪系统不同步

使您在模型坐标系中得到跟踪器和按钮信息。

不依靠跟踪系统平台

XL Clore

用一个模拟器进行测试

可与Techviz 各模块和数字人交互

TVZLIB API

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z TECHVIZ DMU1（数字样机1）

DMU 1 使用户可以在场景中使用导航设备.

功能如下：

记录书签、测量模型中两点的距离、剖面、缩放。

书签功能允许用户记录一组模型视点位置并在另外的检查对话框调用这些位置。

测量功能使用户可以再模型上任选两点并测量两点之间的距离 。

用户可以在任意位置放置移动剖面，以便观察模型内部。

缩放功能使用户可以方便的改变模型的比例。

利用交互设备进行虚拟拆装，导航

书签记录，给模型零部件进行编号并且可

以作为一个零部件保存到CATIA目录下

两点间距离测量

可以在底部显示两点之间的距离和

在XYZ三个方向上的距离

任意位置剖面功能

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z TECHVIZ DMU2（数字样机2）

本文标签： 系统模型显示数据投影