0 前言
虛擬制造作為一個全新的概念，是信息時代制造技術的重要標志。虛擬制造是實際制造過程在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn)，既采用計算機仿真和虛擬現(xiàn)實技術，在計算機上實現(xiàn)產(chǎn)品的開發(fā)、制造，以及管理和控制等制造本質(zhì)過程，以增加制造過程各級的決策和控制能力 。虛擬制造技術是一門以計算機仿真技術、制造系統(tǒng)與加工過程建模理論、VR技術、分布式計算理論、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術等為理論基礎，研究如何在計算機網(wǎng)絡環(huán)境及虛擬現(xiàn)實環(huán)境下，利用制造系統(tǒng)各層次及各環(huán)節(jié)的數(shù)字模型，完成制造系統(tǒng)整個過程的計算與仿真的技術。
1 選型的難點
因此，如何在現(xiàn)有虛擬制造技術的指引下，挑選一種應用平臺利用計算機網(wǎng)絡在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中建立起來的，具有集成、開放、分布、并行、人機交互等特點的，能夠從產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的高度來分析和解決制造系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的技術問題的實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺，就存在以下幾方面的難點：
如何選擇滿足自己可持續(xù)發(fā)展的平臺技術？
如何統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)多類型的應用需求？
如何找到適合自己需求的應用技術？
2 選型的對策
2.1 選擇適合自己的主流產(chǎn)品技術
各種實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺產(chǎn)品都存在著差異，有其相應的技術特色與專業(yè)分工，并不是對所有用戶都是最適宜的。例如，虛擬現(xiàn)實制造平臺中有些適合虛擬現(xiàn)實展示的；有些適合工程設計評審的；有些適合模擬生產(chǎn)線實景過程的；有些適合實體分析數(shù)據(jù)可視再現(xiàn)的；有些適合模擬實景培訓的等等，不同軟件功能和操作各有所長，各種平臺在面對的應用行業(yè)的不同有會產(chǎn)生一些相互矛盾的技術實施要求。因此，我們在選型過程中一定要保持一個清醒的頭腦和一個堅定的的信念，那就是“以我為主，為我所用”。“以我為主”即為以我的實際應用方向為龍頭，不要受到實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺產(chǎn)品眼花繚亂的推廣宣傳所影響，被供應商牽引需求。“為我所用” 搞清各種產(chǎn)品的特點，認清自己所處行業(yè)和自身技術能力，擯棄掉實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺技術中的技術泡沫和技術陷阱選擇能夠自主掌控的實用實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺技術。應該根據(jù)自己需要的功能，全面考察平臺的性能。企業(yè)可以先設想或請專家設計一些案例，目的是驗證軟件的操作性能，測試計算、響應、圖形顯示是否簡捷快速，輸入輸出是否方便簡單，各種應用功能是否好用等，主要是考查軟件總體功能。另外，還要通過企業(yè)的典型實際應用案例，考察軟件對復雜問題的解決能力。
實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺的功能必須滿足各種自身應用需求對實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺的功能要求。選擇平臺時，應當注意綜合性能的對比，保證軟件功能齊全、商品化程度高，特別應當注意功能能夠滿足自己的應用能力。某些軟件的單項功能較強，而在其它方面功能較弱，往往會影響用戶的應用。選型時主要從以下幾方面考察軟件的功能：（1）基本能力，包括虛擬現(xiàn)實環(huán)境的構建、產(chǎn)品模型、過程模型、活動模型、資源模型之間的信息集成；（2）功能實現(xiàn)的輔助特性，包括界面與操作、圖形顯示能力，二次開發(fā)工具、標準參數(shù)設置，版本兼容、圖形數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)管理；（3）專業(yè)方向?qū)崿F(xiàn)工具，包括虛擬拆裝過程設計，虛擬培訓設計以及其它專業(yè)化設計應用。
2.2 軟件的開放性
要求平臺具有開放性，用戶可以方便地把自己的需求功能加進去，以便使用中基于平臺進行二次開發(fā)，修改和用戶化滿足本單位的特殊需要。平臺應該提供二次開發(fā)工具，允許使用者編寫程序為專門的應用領域?qū)γ畈藛芜M行用戶化。平臺應能容易地完成某類特定工作要求，并集成到平臺中，而且要求二次開發(fā)工作量越小越好。平臺開放性的另一個重要體現(xiàn)是標準化程度，標準化程度越高，平臺的通用性越強、兼容性越好。平臺的靈活性也是開放性的一個標志，我們需要的是一個十分靈活的平臺，它可以調(diào)整以適用于企業(yè)的要求。
實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺技術的發(fā)展十分迅速，產(chǎn)品的淘汰很快，選型一定要選擇代表技術潮流的產(chǎn)品。要了解產(chǎn)品制造商是否能夠提供跟上技術發(fā)展趨勢的產(chǎn)品，避免使用過時的技術。
2.3 選擇符合自己發(fā)展方向的技術需求產(chǎn)品
目前，市場上實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺主要分為實時渲染和制作渲染兩大類。其中，實時渲染平臺主要以法國techivze公司的產(chǎn)品為代表，其使用優(yōu)點是能夠快速提供三維立體虛擬現(xiàn)實環(huán)境，能夠?qū)⒏黝惿虡I(yè)化模型數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)化。該軟件強調(diào)的多類型數(shù)據(jù)快速形成虛擬現(xiàn)實環(huán)境的能力，但是其虛擬環(huán)境的效果受數(shù)據(jù)原型限制不能獨立運行和修改，對于動態(tài)數(shù)據(jù)的展示能力不足，沒有二次開發(fā)和邏輯驅(qū)動的能力。制作渲染平臺是目前應用最多的一類，主要有達索公司的virtools和3DVIA Studio、I3D公司的3DVIA Studio、EON 的EON Studio、Lumiscaphe的Pathwork 3D。同時，國內(nèi)還有一些公司開發(fā)的類似產(chǎn)品。這些產(chǎn)品虛擬現(xiàn)實制造平臺中有些適合虛擬現(xiàn)實展示的；有些適合工程設計評審的；有些適合模擬生產(chǎn)線實景過程的；有些適合實體分析數(shù)據(jù)可視再現(xiàn)的；有些適合模擬實景培訓的等等，各個軟件平臺技術側(cè)重各不相同。因此，需要我們對照自己的需求，進行權衡比較。
2.4 對平臺應用的適度前瞻性考慮
實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺發(fā)展迅猛，在選型階段就應該充分考慮未來的發(fā)展。系統(tǒng)自身應能夠擴展，配置上要適應發(fā)展，創(chuàng)造出一個良性循環(huán)的應用基礎。在預留發(fā)展的問題上，首先應該考慮企業(yè)需求的發(fā)展，其次才是系統(tǒng)在技術和功能方面的發(fā)展。實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺是作為工具存在的，是為滿足企業(yè)特定方面的需求而存在的，沒有必要追求當時最高端的硬軟件產(chǎn)品，而要考慮企業(yè)的需要及發(fā)展狀況。
3 平臺選型的具體過程
3.1 產(chǎn)品技術的選型考慮
本單位采購實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺主要的用途是以虛擬現(xiàn)實在生產(chǎn)線布局設計優(yōu)化中的應用研究為方向。針對用途我提出了產(chǎn)品技術的選型考慮以模型信息集成為根本：產(chǎn)品模型、過程模型、活動模型、資源模型之間的信息集成以高逼真度仿真為特色：仿真結(jié)果的高可信度，以及人與這個虛擬制造環(huán)境的交互的自然化為主要目標。
3.2 應用方向的選型考慮
我們在平臺應用方向的選型考慮首要滿足生產(chǎn)線布局設計虛擬制造能力，同時為了具備根據(jù)工藝制造過程展示需要，應具有接收并展示骨骼動畫、設備工藝流程動畫功能。設備工藝流程動畫支持編程控制。渲染效果要達到仿真細節(jié)清晰，支持法線貼圖、光照貼圖等高級實時材質(zhì)效果，貼圖材質(zhì)符合設備實際，除主要工藝生產(chǎn)線仿真外，還要具有工藝生產(chǎn)線廠房、天空、街道及街道周圍綠地植被等相關附屬環(huán)境的仿真。
除此之外，針對未來發(fā)展，對平臺提出了模擬實景培訓、模擬設備試運行的二次開發(fā)擴展能力。
3.3 技術實現(xiàn)的選型考慮
針對本企業(yè)接收到的三維模型種類繁多，因此對平臺在三維模型種類的兼容性上提出了較嚴格的要求，結(jié)合本企業(yè)需要模擬的場景和模型規(guī)模較大，開展了供應商資格壓力測試，統(tǒng)一的模型和環(huán)境虛擬要求使我們能較深刻的了解就本企業(yè)應用方向領域不同平臺之間技術實現(xiàn)能力的差異，為下一步招標選型打下了堅實的基礎。
針對本企業(yè)未來模擬實景培訓、模擬設備試運行的需求，通過考察相類似案例企業(yè)和開發(fā)技術交流了解了不同平臺各自不同的二次開發(fā)特性。
選型階段不僅要考察平臺的功能，還要考察供應商的技術支持與服務能力。技術支持能力強的，能夠幫助用戶很快地掌握軟件，及時解決應用中遇到的難題，能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生經(jīng)濟效益。技術支持服務大體包括：軟件系統(tǒng)的升級，開發(fā)商應有雄厚的研發(fā)實力，不斷推出新功能、新版本；素質(zhì)高、經(jīng)驗豐富、響應快、態(tài)度好的技術支持隊伍，負責維護系統(tǒng)的正常運行，幫助解決應用中的問題，協(xié)助用戶進行二次開發(fā)；完備的培訓體系，保障我們平臺的持續(xù)運行。
4 結(jié)論
相信很多參與選型的朋友都跟我有同感，平臺選型還是比較注重實用，既滿足需求，服務好，性價比又高的軟件供應商才是我們青睞的對象，如何尋找到這樣的軟件供應商呢？我個人認為選型有兩條基本原則1、“以我為主，為我所用”；2、“腳踏實地，積極測試”。如果你堅持按上述原則去挑選你的軟件供應商，那么優(yōu)質(zhì)的軟件供應商終將出現(xiàn)在你的視野里。
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本文標題：信息化選型征文：實景仿真虛擬現(xiàn)實制造平臺選型的難點與對策
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