基于VR 技术的工业生产环境交互技术浅析

范存艳，刘班

（沈阳新松虚拟现实产业技术研究院有限公司，辽宁沈阳，110000 ）

1 虚拟现实技术形态的基本表现特征

（1）虚拟现实技术形态具备沉浸性表现特征。沉浸性特征是虚拟现实技术形态所具备的最为基本性的表现特征，其基本内涵在于临场感技术效应，也就是支持保障特定化的目标客户个体，能够从被动观察行为表现状态转变成主动参与行为表现状态，真切感受到自身应当成为创造性环境中的一个具体化的组成部分，继而持续稳定地沉浸于其中且能参与推进种类多样的具体化活动环节。如上所述的沉浸感的实际获取状态，客观上深刻依赖特定用户个体针对虚拟世界对象所展示的感知性状态，在广泛调动利用用户个体的视觉感官体验行为过程、听觉感官体验行为过程、触觉感官体验行为过程，甚至味觉感官体验行为过程、嗅觉感官体验行为过程等条件下，支持对应用户能够切实从感觉体验环节进入现实世界。

图1 虚拟现实技术系统的基本结构图示

（2）虚拟现实技术形态具备交互性表现特征。所谓交互性，通常指的是特定化的用户个体，针对处在虚拟技术环境之中的物体要素对象所具备的可操作性，以及具体获取的相关性反馈，其在表现形式层面，具体涉及人体四肢部位执行的各类具体动作，以及在基本观察视角层面所发生的变化等，继而与虚拟化技术世界环境展开相互作用过程，比如特定用户运用双手触摸处在虚拟空间技术环境中的物体对象，则用户将会能够直接且真切地感受到基于力层面的反馈结果，继而能够实现与现实环境直接的自然交互技术目标。

（3）虚拟现实技术形态具备想象性表现特征。想象性有时也被称作构想性，虚拟现实技术系统除却能够针对现实环境展开复现处理环节，还能有效发散拓宽特定用户的主观思维体系，创造呈现客观世界之中并不真实存在的场景，建构形成广阔且充足的可想象空间，扩展正常合理的主观认知覆盖范围等作用。从宏观性视角展开阐释分析，虚拟现实技术形态所具备的想象性表现特征，能够直接影响决定虚拟技术环境在建构形成过程中所具备的基本质量和基本影响力。

图2 虚拟现实技术的3I 定义

2 虚拟现实技术在虚拟工业生产技术环境之中的运用

2.1 先进制造技术领域

在先进制造技术领域内部引入运用虚拟现实技术形态，能够支持实现针对虚拟工业产品形态的设计工作目标、制造工作目标、生产工作目标和展示工作目标，虚拟现实技术在改良完善工业产品形态的基本设计功能层面、优化处置工业产品形态基本技术性能层面、改进工业产品形态基础质量表现状态层面发挥着关键性影响作用，其能够在较大程度上改善提升工业产品形态设计开发活动的实施成功率，控制降低工业产品形态在具体设计开发形成过程中的经济成本与费用支出数量。

举例论之，在汽车产品生产制造技术活动的组织开展过程中，对虚拟现实技术的引入结合运用，能够借助于对虚拟装配技术功能的利用，将汽车产品中涉及包含的各类技术组件，遵照其实际具备的规格技术参数，虚拟化地设计和组装放置在一起，并且具体建构形成一个明确化的汽车产品三维技术模型，在具体开展的虚拟化装配技术操作环节过程中，相关技术人员将能够全面准确清晰地发现和确认某些关键性技术组件，或者是技术配件之中存在的技术缺陷和技术问题，继而通过及时全面开展对应性的优化操作环节和改进操作环节，最大限度地控制规避在具体推进的实际化生产技术活动进程中发生种类多样的具体问题。除此之外，在虚拟现实技术的引入结合运用背景之下，设计工作人员还能够针对具体涉及的各类技术参数项目展开设置性操作环节，观察确定具体形成的汽车产品生产制造方案是否满足基于舒适性层面的基本要求，在模拟处理汽车驾驶技术操作环节，以及故障模拟技术操作环节前提下，全面支持保障汽车产品在生产制造成型之后的技术可靠性。

如图3 所示，友嘉实业集团借由对虚拟现实技术的运用，为其机床设备购置客户模拟呈现了可能运用的技术平面图和生产线，生产制造研究人员针对洞穴自动虚拟环境展开了测试，继而基于远程协作技术方式完成了针对一个新制造技术单元的安装配置过程。

图3 基于虚拟现实技术的工厂生产线案例

如图4 所示，美国约翰霍普金斯大学计算机感知和机器人实验室研究开发形成了基于虚拟现实技术开展编程技术环节，以及与工业机器人设备展开互动的应用技术系统。

2.2 安全监测技术领域

在工业技术活动具体化组织推进过程中，安全生产监管工作长期被认定成生产监管工作开展过程中需要涉及的重点性组成方面，对虚拟现实技术的引入结合运用，能够在工业安全生产事业领域发挥不容忽视的影响作用。

举例论之，在煤炭工业生产技术领域，通常可以在运用虚拟现实技术形态条件下，具体推进完成生产监测技术实践活动环节，以及培训工作环节。在煤炭工业行业领域，通常可以运用虚拟现实技术针对矿井作业环境技术场景展开模拟处置，借助于传感器技术组件，以及摄像头技术组件等实时且动态化地采集获取到真实化的矿井技术数据，并且将其具体输入到生产技术环境内部，监测工作参与人员可以借助于虚拟生产技术系统推进完成观察环节和扫描环节，继而将会支持了解各个作业面位置的瓦斯物质浓度，以及技术设备运行状态，继而支持实现最优化的安全生产监测技术控制目标。

3 基于虚拟现实技术的工业生产实践环境交互技术概述

在虚拟工业生产技术环境的实际运用过程中，人机交互技术形态是需要结合运用的一类极其重要的基本技术形态。

从本质性角度展开阐释分析，虚拟现实技术作为一种全新表现类型的人机接口技术结构，能支持相关参与者全面沉浸在经由计算机设备和相关软件程序协同生成的虚拟世界之中，同时还能为特定化的用户对象创造提供一类能够与虚拟世界环境展开相互通信的技术手段，支持特定用户在针对处在虚拟环境中的三维物体模型对象要素展开操作过程中，被操作对象通常能够针对特定用户展开的技术操作环节，及时作出对应性的反馈技术行为。

虚拟现实技术形态在工业生产技术领域的引入结合运用，能够创造提供种类多样的人机交互技术处理方法，具体涉及音频技术系统、触觉技术系统，以及跟踪技术系统等。

4 结束语

综合梳理现有研究成果可以知道，虚拟现实技术形态属于特殊形式的计算机科学技术形态，将虚拟现实技术形态在工业生产事业领域加以引入运用，能改善工业产品生产制造活动的精确性和先进性，支持获取优质且良好的综合收益。