仿真与虚拟控制

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一、概述

虚拟现实(Virtual Reality, VR)这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔(Jaron Lanier)在80年代初提出的，它是指综合利用计算机图形系统和各种显示和控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。这里，“沉浸”是指用户感觉其视点或身体的某一部分处于计算机生成的空间之中。而其中计算机生成的、可交互的三维环境称为虚拟环境(Virtual Environment,VE)。由图形系统及各种接口设备组成的，用来产生虚拟环境并提供沉浸感觉以及交互性操作的计算机系统称为虚拟现实系统。

虚拟控制包含操作者(Operator)、机器(Machine)及人机接口(Human-Machine Interface)三个基本要素，其中机器是指安装了适当的软件程序，用来生成用户能与之交互的虚拟环境的计算机，人机接口则是指将虚拟环境与操作者连接起来的传感与控制装置[2]。和其他的计算机系统相比， VR系统可提供实时交互性操作、三维视觉空间和多通道(视、听、触、味等)的人机界面。

二、系统的对象

? 面向设计的应用－虚拟原型

虚拟设计环境用于支持三维环境中产品的概念设计、设计方案评价等， 主要是起原型的作用。CAD系统建立的模型传输到虚拟环境（即三维实时浏览平台）当中，进行几何、功能、加工与装配等方面的评价，并进行交互性的修改。修改的结果 可以参数化的方式传回CAD系统之中。

? 管理与控制以及工厂建设的建模

对控制模型和实际过程进行仿真，使控制和管理与实际过程达到最优 化。针对工厂的生产目标，对工厂进行建模，实现工厂最合理的布置。 ? 虚拟控制

民航飞机虚拟控制

航海模拟器船舶仿真

汽车驾驶模拟

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