人們對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)的發(fā)展也開(kāi)始有了更多很大的期待和更多認(rèn)識(shí)，在未來(lái)五年很多領(lǐng)域?qū)?huì)與VR有更多的結(jié)合發(fā)展。

以下是2020-2025年五大發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，VR的擴(kuò)張?jiān)絹?lái)越被其他行業(yè)廣泛采用。

(一)高端制造解決方案

(1)工藝流程仿真

針對(duì)安裝復(fù)雜產(chǎn)品的，可通過(guò)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行產(chǎn)品安裝演示，又形象又直觀，工業(yè)仿真可以模擬復(fù)雜工業(yè)產(chǎn)品各個(gè)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(chǎn)品，并可對(duì)拆卸組裝的每一階段進(jìn)行文字、語(yǔ)音說(shuō)明，方便進(jìn)行產(chǎn)品的裝卸操作說(shuō)明或者使用培訓(xùn)。

(2)生產(chǎn)線的仿真

工業(yè)廠房規(guī)劃中，可在虛擬場(chǎng)景中對(duì)設(shè)備實(shí)施布局、加工部件的獲取傳送、加工設(shè)備及加工對(duì)象在加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)及狀態(tài)、加工過(guò)程的NC代碼驅(qū)動(dòng)控制過(guò)程、機(jī)器人操作手本身的特性和作業(yè)過(guò)程進(jìn)行全面的仿真，同時(shí)也可對(duì)工業(yè)成品的傳送入庫(kù)過(guò)程以及時(shí)序安排、資源分配、操作過(guò)程監(jiān)視等。

(3)裝配工藝仿真

虛擬裝配仿真驗(yàn)證系統(tǒng)是將CAD數(shù)模、虛擬現(xiàn)實(shí)協(xié)同技術(shù)、用戶界面應(yīng)用、設(shè)計(jì)過(guò)程和虛擬仿真驗(yàn)證結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)基于沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示與實(shí)時(shí)交互環(huán)境的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證系統(tǒng)。所有裝配操作流程、高質(zhì)量的原始3D模型、數(shù)字化分析過(guò)程和仿真結(jié)果都能夠?qū)崟r(shí)地在虛擬仿真環(huán)境下得到同步演繹。

(4)數(shù)字化的工廠

數(shù)字工廠以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。使生產(chǎn)系統(tǒng)在投入運(yùn)行前就了解系統(tǒng)的使用性能，分析其可靠性、經(jīng)濟(jì)性、質(zhì)量、工期等，為生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)制造提供支持。

(二)教育培訓(xùn)解決方案

(1)實(shí)驗(yàn)流程仿真

依據(jù)學(xué)校真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，百分比還原各類實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)流程，為學(xué)生真實(shí)上手操作啟到很好的輔助作用。對(duì)學(xué)生而言，可以不限時(shí)間、地點(diǎn)和不擔(dān)憂實(shí)驗(yàn)安全等問(wèn)題，并能更好通過(guò)三維視角觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)備和結(jié)果;對(duì)學(xué)校而言，能很好的解決的實(shí)驗(yàn)成本高、場(chǎng)地有限、工位有限和危險(xiǎn)等問(wèn)題。

(2)仿真教學(xué)課件

區(qū)別于傳統(tǒng)紙質(zhì)教材和電子教材，仿真教學(xué)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(shí)，完美的融合文字、圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫、3D等教學(xué)素材。利用其沉浸感和互動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)不但能夠給學(xué)生帶來(lái)強(qiáng)烈、逼真的多感官?zèng)_擊，獲得身臨其境的體驗(yàn)，更好的理解和學(xué)習(xí)抽象知識(shí)的原理。

(3)設(shè)備操作培訓(xùn)

面對(duì)大型和昂貴的工業(yè)設(shè)備，其占地面積廣，流程復(fù)雜，管制嚴(yán)格，學(xué)生很難有機(jī)會(huì)反復(fù)學(xué)習(xí)和參觀工廠的設(shè)備和設(shè)施，更沒(méi)機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)各類設(shè)備的操作培訓(xùn)。通過(guò)VR技術(shù)，可以在虛擬場(chǎng)景中，對(duì)各種工業(yè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆裝、模擬工作原理和操作流程進(jìn)行無(wú)線反復(fù)練習(xí)。

(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(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高，事故發(fā)生率也高，財(cái)產(chǎn)損失規(guī)模大，且短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)。利用人身體和周圍環(huán)境的交互作用中生成的特定結(jié)構(gòu)模式，將高危事故模擬還原，從而使從業(yè)者親身感受危險(xiǎn)事故該來(lái)的傷害，幫助體驗(yàn)者更好的進(jìn)行安全預(yù)案的規(guī)劃、部署、警示和學(xué)習(xí)。

(2)危險(xiǎn)源的辨識(shí)

能源的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和應(yīng)用過(guò)程中，工人經(jīng)常會(huì)遇到各種未知和不確定的危險(xiǎn)源，有時(shí)并不能及時(shí)對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)和可能造成的危害、影響進(jìn)行提前進(jìn)行干預(yù)。對(duì)不同的危險(xiǎn)源進(jìn)行可能產(chǎn)生的事故進(jìn)行模擬和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，大大的建設(shè)因不能很好的識(shí)別和處理危險(xiǎn)源而帶來(lái)的后果。

(3)裝配操作培訓(xùn)

系統(tǒng)按照1:1的比例，可在三維高精度建模的基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)械原理、機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)方程、物理屬性仿真算法和仿真交互要求，真實(shí)模擬工業(yè)裝備的運(yùn)維操作過(guò)程和動(dòng)態(tài)工作過(guò)程。基于這種三維可視化仿真過(guò)程，操作學(xué)習(xí)人員可以安全、準(zhǔn)確的對(duì)工業(yè)裝備進(jìn)行學(xué)習(xí)操作。

(4)多人應(yīng)急演練

實(shí)現(xiàn)多人協(xié)同演練技術(shù)可以打破傳統(tǒng)應(yīng)急演練在時(shí)間、空間、設(shè)備和安全等方面的限制，進(jìn)行多人協(xié)同演練，模擬各種事故場(chǎng)景，讓學(xué)員隨時(shí)隨地、放心大膽地將自已置身于各種復(fù)雜、突發(fā)環(huán)境中進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，可大幅提高學(xué)員應(yīng)急處理能力。

(四)醫(yī)學(xué)醫(yī)療解決方案

(1)術(shù)前診斷

醫(yī)生遇到一些復(fù)雜手術(shù)之前都需要做術(shù)前診斷，利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將病人需要手術(shù)的部位以三維模式展現(xiàn)在眼前，同時(shí)還可以根據(jù)自己的需要放大你需要詳細(xì)了解到區(qū)域，這樣就可以進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃給手術(shù)增加成功的概率，這對(duì)于一個(gè)醫(yī)生是非常有意義的。

(2)手術(shù)模擬

虛擬手術(shù)系統(tǒng)，為醫(yī)生提供一個(gè)虛擬的3D環(huán)境以及可交互操作平臺(tái)，逼真的模擬臨床手術(shù)的全過(guò)程。與傳統(tǒng)的手術(shù)教學(xué)相比，虛擬手術(shù)具有無(wú)損傷性、可重復(fù)性和可指定性等優(yōu)點(diǎn)。手術(shù)時(shí)，通過(guò)顯微鏡下的特殊設(shè)備，將手術(shù)畫面及相關(guān)信息進(jìn)行采集處理，傳輸?shù)絍R設(shè)備。

(3)康復(fù)訓(xùn)練

采用最新的計(jì)算機(jī)圖形與圖像技術(shù)，患者被放置在一個(gè)虛擬的環(huán)境，通過(guò)摳相技術(shù)，使患者可在屏幕上看到自己或以虛擬圖形式出現(xiàn)，根據(jù)屏幕中情景的變化和提示做各種動(dòng)作，以保持屏幕中情景模擬的繼續(xù)，直到最終完成訓(xùn)練目標(biāo)。

(4)遠(yuǎn)程手術(shù)

采用5G+VR的最新技術(shù)，將遠(yuǎn)程患者的圖形實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)云渲染，可以使得醫(yī)生可以親自對(duì)遠(yuǎn)程的患者進(jìn)行一定的操作，并根據(jù)傳來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)影像來(lái)進(jìn)行手術(shù)操作，其一舉一動(dòng)可轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息傳遞至遠(yuǎn)程患者處，控制當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療器械的動(dòng)作。

(五)科普文博解決方案

(1)數(shù)字展館

數(shù)字展館是利用VR技術(shù)和數(shù)字化手段，實(shí)現(xiàn)物品保存三維在線陳列展示、科學(xué)研究和社會(huì)教育等功能，構(gòu)筑虛擬世界的展覽館;對(duì)重要的文物的信息進(jìn)行全方位和多形式采集，標(biāo)準(zhǔn)化存儲(chǔ)和加工，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)展館物品信息的資源共享，有效利用和科學(xué)管理。

(2)情景模擬

針對(duì)某些破壞嚴(yán)重程度高的紅色文化遺產(chǎn),可以利用VR技術(shù)開(kāi)發(fā)一套模擬參觀游覽系統(tǒng),以供開(kāi)展各地的旅游。如此一來(lái),既保護(hù)了目的地的文化資源,使之可以繼續(xù)教育后代;又充分利用先賢文化資源教育大眾。

(3)認(rèn)知擴(kuò)展

對(duì)于世界的探索，人類從未停止，從出生一刻的開(kāi)始，就一直在探索的道路上。兒童的認(rèn)知，對(duì)于其成長(zhǎng)和發(fā)育至關(guān)重要，不同的認(rèn)知將會(huì)有不同的世界觀和價(jià)值觀，利用虛擬仿真技術(shù)讓人類更好的認(rèn)知和認(rèn)識(shí)世界的萬(wàn)事萬(wàn)物，人類將會(huì)不再被時(shí)間、空間、金錢所阻擋。

(4)紅色文化

運(yùn)用VR技術(shù)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(guó)家的領(lǐng)導(dǎo)人以及他們做出的偉大功績(jī)，同時(shí)還結(jié)合當(dāng)?shù)氐膭谀?、黨員先進(jìn)事跡讓讓參觀者學(xué)習(xí)，激發(fā)更多的參觀者的學(xué)習(xí)動(dòng)力，激發(fā)他們建設(shè)社會(huì)主義的動(dòng)力。