近年來，航天二院203所在維修保障領(lǐng)域深耕細作，不斷發(fā)展虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練和虛擬仿真輔助維修技術(shù)，形成一支專業(yè)團隊，并積累了較為豐富的研發(fā)經(jīng)驗，承攬了多個該領(lǐng)域項目，推進了企業(yè)數(shù)字化、智能化建設(shè)，促進了虛擬仿真賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
運用虛擬仿真技術(shù)，研發(fā)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)
虛擬仿真訓(xùn)練技術(shù)是利用計算機技術(shù)模擬出一個逼真的虛擬訓(xùn)練環(huán)境，讓使用者能在其中進行包括產(chǎn)品認知和模擬實操的多種訓(xùn)練和學(xué)習(xí)。結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)和混合現(xiàn)實(MR)等多種前沿技術(shù)，具有高度仿真、安全可控、靈活高效和成本低廉的特點。借助這種虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)能夠解決實物產(chǎn)品培訓(xùn)存在的成本高、風(fēng)險高、受使用條件限制等諸多問題，并能夠更好地展示實際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能性能、工作原理、使用方法、維修方法等，方便用戶學(xué)習(xí)使用。
十余年來，203所堅持發(fā)展運用虛擬仿真技術(shù)，不斷推陳出新各類仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。從原來的二維虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，到現(xiàn)在以三維為主的虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)和半實物仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，提升了仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的效能，并應(yīng)用在現(xiàn)場教學(xué)、培訓(xùn)和訓(xùn)練中，產(chǎn)品滿意度大幅提升。
不斷推進技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)產(chǎn)品性能提升
203所不斷推進技術(shù)創(chuàng)新，將模型進行輕量化處理，數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化處理，更好地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交互和運行；在保留必要細節(jié)的基礎(chǔ)上，降低計算開銷，運行更為流暢，提高用戶體驗；引入了人工智能技術(shù)，實現(xiàn)了個性化訓(xùn)練，滿足不同用戶的訓(xùn)練需求。
此外，在建立數(shù)字樣機的過程中，203所運用高真實感數(shù)字樣機建模技術(shù)，還原實際產(chǎn)品，按照實際要求進行仿真。模擬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、布局、尺寸，包括材質(zhì)、紋理、噴漆等細節(jié)，甚至是使用痕跡，都清晰可見，盡最大可能將產(chǎn)品在虛擬世界復(fù)現(xiàn)出來?！拔覀儗嶋H產(chǎn)品研發(fā)的越貼切、越真實，用戶使用起來就會越親切、越熟練。”項目負責(zé)人小申介紹道。
拓寬技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，研發(fā)虛擬維修系統(tǒng)
203所不斷拓寬技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，研發(fā)了混合現(xiàn)實輔助維修頭顯產(chǎn)品。能夠自動識別維修對象的自然特征，清晰地告訴用戶各部組件名稱，并將維修對象的標準操作規(guī)程預(yù)定在軟件程序中，一步步引導(dǎo)用戶進行操作，并實現(xiàn)自動判斷操作步驟的正確性。提供手柄交互、手勢交互和語音交互等多種交互方式，使用戶快速上手，進行產(chǎn)品維修，解決實際問題。
技術(shù)人員進行VR操作的場景
203所還研制了半實物虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，將實物產(chǎn)品的外殼進行剖切，直觀展示產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)并可與軟件交互。如在軟件中里點擊該部件，實物產(chǎn)品的部件就會提供聲音和燈光反饋，這樣交互配合，促使用戶更快、更扎實地學(xué)習(xí)。
203所研發(fā)的虛擬維修系統(tǒng)，通過模擬產(chǎn)品使用過程，培訓(xùn)用戶對產(chǎn)品進行使用操作和維護維修，使用戶在虛擬環(huán)境看到模擬的實際工作場景，身臨其境，取得了良好的培訓(xùn)效果。虛擬仿真更接近于實際場景，實物功能，實際的操作方式，幫助用戶更好地進行學(xué)習(xí)。
今后，203所將不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，加強虛擬仿真訓(xùn)練技術(shù)與人工智能、分布式協(xié)同等技術(shù)融合，加快產(chǎn)品的迭代更新，推動產(chǎn)品的研制，促進虛擬仿真賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。（文/吳巍、申振陽）
