“忽如一夜春風(fēng)來(lái)，千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)。”如今VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)如雨后春筍般撲面而來(lái)，身臨其境的體驗(yàn)方式迅速受到大家的接受和喜愛(ài)。其實(shí)，早在十多年前，中航工業(yè)成都所就有一支團(tuán)隊(duì)默默地踏上了虛擬現(xiàn)實(shí)仿真應(yīng)用與開(kāi)發(fā)創(chuàng)新之路，并收獲了累累碩果。
　　創(chuàng)新之路曲折艱辛
　　本世紀(jì)初，靠著兩臺(tái)桌面圖形工作站，成都所虛擬現(xiàn)實(shí)仿真應(yīng)用與開(kāi)發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的研究探索之路。經(jīng)過(guò)一年多的摸索，團(tuán)隊(duì)在某型號(hào)飛機(jī)上實(shí)現(xiàn)了面向后機(jī)身段某艙位的拆裝仿真演示模型。該項(xiàng)目作為一項(xiàng)新技術(shù)成果，參加了新中國(guó)航空工業(yè)科技成果展，成為展場(chǎng)的技術(shù)亮點(diǎn)之一。
　　團(tuán)隊(duì)在發(fā)展初期的主要工作是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)建設(shè)以及虛擬樣機(jī)展示。虛擬樣機(jī)展示要求極高的實(shí)時(shí)性，因此需要對(duì)海量設(shè)計(jì)模型進(jìn)行輕量化處理。當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)人員少、技術(shù)儲(chǔ)備弱、沒(méi)有現(xiàn)成可用的工具，工作量又相當(dāng)巨大。技術(shù)團(tuán)隊(duì)沒(méi)有退縮，而是迎難而上。他們一邊加班趕工，保質(zhì)保量完成了工作任務(wù)；一邊自學(xué)CAA（CATIA二次開(kāi)發(fā)）技術(shù)，開(kāi)發(fā)批處理工具，逐步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)數(shù)模的批量下載和輕量化，用程序代替了手工工作，極大地減少了工作量，并且為虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的后續(xù)應(yīng)用奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)成員深深感到：只要主動(dòng)作為、敢想敢做，哪怕前方?jīng)]有路，都可以踏出一條路；哪怕走了很多彎路，也總可以找到一條捷徑。
　　成都所某機(jī)設(shè)計(jì)方案評(píng)審時(shí)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝時(shí)間是重要指標(biāo)之一。在沒(méi)有實(shí)物樣機(jī)的情況下，為了說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝設(shè)計(jì)的合理性、拆裝時(shí)間能夠達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，團(tuán)隊(duì)首先對(duì)拆裝流程進(jìn)行的建模、分析、優(yōu)化，然后基于三維場(chǎng)景進(jìn)行了各技術(shù)環(huán)節(jié)全流程仿真演示驗(yàn)證，最終得出結(jié)論：拆裝方案可行，拆裝時(shí)間能夠滿(mǎn)足指標(biāo)要求。當(dāng)國(guó)防科工局領(lǐng)導(dǎo)到成都所考察，團(tuán)隊(duì)成員演示了新機(jī)的全機(jī)數(shù)字樣機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝方案、氣動(dòng)/強(qiáng)度仿真等，科工局領(lǐng)導(dǎo)激動(dòng)地說(shuō)了兩個(gè)字：“震撼！”這是對(duì)團(tuán)隊(duì)成員辛勤付出的充分肯定。
　　隨著對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的深入，成都所虛擬現(xiàn)實(shí)仿真應(yīng)用在各領(lǐng)域不斷開(kāi)花結(jié)果。虛擬仿真中心已建成完整的硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了由虛擬仿真工程應(yīng)用、虛擬仿真體驗(yàn)和虛擬仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)三大部分組成的虛擬樣機(jī)仿真基礎(chǔ)環(huán)境。目前已形成了共5類(lèi)系統(tǒng)9個(gè)應(yīng)用方向，并在多個(gè)型號(hào)研發(fā)中得到了初步應(yīng)用。
　　今年6月，成都所承載某型號(hào)虛擬仿真演示內(nèi)容的兩通道移動(dòng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，參加了國(guó)家“十二五”科技創(chuàng)新成就展，獲得國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度評(píng)價(jià)。
　　創(chuàng)新之果豐碩喜人
　　團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，取得了累累碩果，獲得中航工業(yè)科技成果獎(jiǎng)3項(xiàng)，其中虛擬維護(hù)維修仿真訓(xùn)練和產(chǎn)品逼真體驗(yàn)展示兩個(gè)方向取得了最為突出的應(yīng)用效果。
　　在面向設(shè)計(jì)階段的維修性設(shè)計(jì)與仿真方面，結(jié)合虛擬樣機(jī)、數(shù)字工廠、人機(jī)工程等技術(shù)，可以在數(shù)字樣機(jī)模型上模擬飛機(jī)上產(chǎn)品的拆裝過(guò)程，對(duì)不同的拆裝方案進(jìn)行仿真，很大程度上避免了將維修性設(shè)計(jì)上的問(wèn)題帶入產(chǎn)品交付給部隊(duì)。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)引入了全身動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和數(shù)據(jù)頭盔，既可使設(shè)計(jì)人員對(duì)飛機(jī)零部件拆裝的維修性設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，又可使機(jī)務(wù)人員在飛機(jī)設(shè)計(jì)早期參與維修性設(shè)計(jì)/驗(yàn)證，同時(shí)熟悉操作環(huán)境，演練維護(hù)操作和維護(hù)過(guò)程。
　　在面向飛機(jī)使用階段的維護(hù)維修訓(xùn)練方面，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了面向維護(hù)訓(xùn)練的虛擬樣機(jī)模型定義與管理體系，充分利用飛機(jī)設(shè)計(jì)和維修性設(shè)計(jì)與仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)逐級(jí)繼承、無(wú)縫傳遞，既保證了各類(lèi)數(shù)據(jù)互不干擾，也實(shí)現(xiàn)了方便快捷的數(shù)據(jù)更新。技術(shù)團(tuán)隊(duì)緊密結(jié)合實(shí)際，經(jīng)過(guò)大量的技術(shù)攻關(guān)，將虛擬維護(hù)訓(xùn)練課件“搬”到了個(gè)人電腦上，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了基于同一維護(hù)任務(wù)的多人多角色協(xié)同訓(xùn)練。從此，維護(hù)維修訓(xùn)練可以從抽象的二維圖文形式升級(jí)到三維可交互的方式，極大地提升了訓(xùn)練的質(zhì)量和效率�？哲姸鄠�(gè)單位和部隊(duì)院校到成都所調(diào)研交流后，都對(duì)新訓(xùn)練方式表示了肯定，認(rèn)為這種訓(xùn)練方式是一種革命性的改變。
　　沉浸式立體仿真動(dòng)畫(huà)是成都所在飛機(jī)產(chǎn)品逼真體驗(yàn)領(lǐng)域的一次大膽創(chuàng)新實(shí)踐。團(tuán)隊(duì)在VR系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了CG動(dòng)畫(huà)和VR系統(tǒng)融合應(yīng)用創(chuàng)新思路，成功集成了多通道立體圖像顯示功能，形成了全新的飛機(jī)數(shù)字化沉浸式虛擬仿真體驗(yàn)手段。
　　實(shí)踐證明，CG動(dòng)畫(huà)及VR系統(tǒng)結(jié)合的飛機(jī)數(shù)字化虛擬展現(xiàn)模式，非常接近飛機(jī)研制實(shí)際情況，展現(xiàn)出了非常好的沉浸感和立體感。用戶(hù)在立體環(huán)境下近距離、愉快地感受飛機(jī)工業(yè)美的同時(shí)，對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)的研制成果及作戰(zhàn)使用模式等信息也能有一個(gè)全方位立體的認(rèn)知。
　　今天，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展如火如荼，面對(duì)機(jī)遇，團(tuán)隊(duì)信心滿(mǎn)滿(mǎn)。做好規(guī)劃，面向型號(hào)研發(fā)，圍繞設(shè)計(jì)創(chuàng)新，將虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用融入型號(hào)研發(fā)流程；面向型號(hào)使用保障，圍繞服務(wù)創(chuàng)新，將虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用融入型號(hào)售后保障體系。創(chuàng)新，他們一直在路上。