一种基于VR技术的生产线设计可视化系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109033535A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810698875.1(22)申请日2018.06.29(71)申请人中国航空规划设计研究总院有限公司地址100120北京市西城区德外大街12号(72)发明人李金芝(74)专利代理机构北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)11004代理人刘湘舟(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)G06T19/00(2011.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于VR技术的生产线设计可视化系统(57)摘要本发明提供了一种基于VR技术的生产线设计可视化系统，包括：三维模型设计模块，其用于对生产线设计中的建筑物、构筑物、设备设施、人员物料进行三维建模，完成光影设计，完成材质渲染，构建生产线三维虚拟场景；VR场景展示模块，其用于生产线设计可视化，实现人在三维模型设计模块形成的生产线三维虚拟场景中对虚拟情景的观察以及在虚拟场景中的移动、碰撞检测；以及VR硬件设备模块，其用于显示虚拟场景以及定位虚拟场景中人的位置、动作，并将相应数据传输至VR场景展示模块。本发明的生产线设计可视化系统具有极强的沉浸感；借助碰撞检测功能可以对操作人员工位设计、物流通道设计等的合理性进行评估，为生产线设计的进一步优化提供数据支持。CN109033535ACN109033535A权利要求书1/1页1.一种基于VR技术的生产线设计可视化系统，其特征在于，所述生产线设计可视化系统包括：三维模型设计模块，其用于对生产线设计中的建筑物、构筑物、设备设施、人员物料进行三维建模，完成光影设计，完成材质渲染，构建生产线三维虚拟场景；VR场景展示模块，其用于生产线设计可视化，实现人在三维模型设计模块形成的生产线三维虚拟场景中对虚拟情景的观察以及在虚拟场景中的移动、碰撞检测；以及VR硬件设备模块，其用于显示虚拟场景以及定位虚拟场景中人的位置、动作，并将相应数据传输至VR场景展示模块。2.如权利要求1所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，三维模型设计模块还用于执行以下操作：三维建模、材质渲染、光影设计。3.如权利要求2所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，三维建模是通过REVIT软件、3DSMAX软件或SolidWorks软件完成的。4.如权利要求2所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，材质渲染是通过3DSMAX软件、Unity3D软件或UnrealEngine4软件完成的。5.如权利要求2所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，光影设计是通过Unity3D软件或UnrealEngine4软件完成的。6.如权利要求1所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，VR场景展示模块还用于执行以下操作：生产线工艺流程展示、生产线虚拟场景漫游以及生产线碰撞检测。7.如权利要求6所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，其中，生产线工艺流程展示能够在虚拟场景中真实展现生产线加工执行全过程；生产线虚拟场景漫游能够实现人在虚拟场景中自主移动、路径规划移动以及鸟瞰模式移动；生产线碰撞检测能够实现行走区域智能限行及报错。8.如权利要求1所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，VR硬件设备模块包括头戴式设备、手柄控制器以及空间定位的红外发射装置。9.如权利要求7所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，生产线碰撞检测具体通过如下操作实现：当用户在移动过程中遇到不可达区域、或通道面积预留过窄或工位面积不足时，触发警报并同时限制用户通行。10.如权利要求8所述的生产线设计可视化系统，其特征在于，VR硬件设备模块还用于执行以下操作：获取用户动作及位置信息，其中，所述位置信息包括用户头部世界坐标、旋转坐标以及手部世界坐标；VR硬件设备模块还用于执行以下操作：将用户动作和位置信息转换为数字信号并且将所述数字信号输入到虚拟场景中。2CN109033535A说明书1/4页一种基于VR技术的生产线设计可视化系统[0001]技术领域[0002]本发明涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种基于VR技术的生产线设计可视化系统。[0003]背景技术[0004]虚拟现实（VirtualReality，简称VR）技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中实现人与虚拟世界的交互。目前，VR技术已广泛应用于军事航天、室内设计、医疗教育、娱乐游戏、城市规划、文物保护等众多领域。传统开展生产线设计的方法为CAD二维设计，该方法的缺陷在于设计过程缺乏空间感，“跑、漏、碰、缺”等问题在设计图纸上反应并不明显，设计人员与客户交流不够直观，对客户需求的理解往往存在偏差，从而使得设计过程反复修改，降低了工作效