3D设计与装配验证仿真
黎明视景技术团队可为用户的虚拟设计与装配验证应用提供完美的可视化解决方案。设计与装配验证仿真解决方案的核心是基于三维图形学的高级可视化算法，可实时提供3D渲染、集群计算、沉浸式显示、实时交互、数据分发、将3D模型转化为虚拟原型等核心工作，可直接实现三维CAD设计与虚拟现实的无缝融合应用，用户可实时对模型进行修改并与您的模型互动，使用过程不需要任何的数据格式转换或数据输出即可实现 1:1 或更大比例显示。非常适合于三维设计与装配验证仿真、虚拟维修维护操作培训和人体工程学研究。
方案支持基于三维工业标准的图形加速渲染，支持沉浸式立体显示与多通道集群渲染输出；支持A.R.T、Optitrack等追踪交互系统套件完成实时漫游及位置跟踪交互功能，具有书签记录、测量、剖切面、缩放、截图、添加标注、隐藏显示零部件、虚拟装配、物理属性仿真等应用功能。
设计与装配验证仿真系统功能优势
- 实现与超过200 种工业CAD软件模型格式的直接兼容（包括CATIA、Pro/E、、DEAMIA、SolidWork等），保留用户设计软件的操作界面，使用上手迅速；
- 直接在CAD 软件中做模型的评审工作，无需进行数据格式的转换；
- 解决大模型运行速度慢的问题，提高渲染速度，保证系统的实时性，无须对三维CAD模型做轻量化处理；
- 直接在CAD 软件中实现设计验证和虚拟装配的功能；
- 直接支持CAD 软件的立体模式显示，更直观、方便；
- 沉浸式的漫游体验，更加充分发挥虚拟现实技术的优势；
- 使CAE 数据立体大分辨率的可视化成为可能；
- 支持任意的沉浸式显示系统展示（平面、平铺式、球幕、穹幕、CAVE、HMD等），对展示通道数量没有限制；
- 提供丰富的交互接口，支持数十种交互同的实时接入应用，如6自由度追踪交互系统、虚拟力与触觉反馈系统。
系统技术架构
系统支持单台图形工作站渲染应用，也支持与PC-Clister架构的多机集群渲染应用,我们只需要在一个主控计算机装好CATIA/DELMIA等三维CAD应用软件即可，无须在其他丛机上安装CATIA/DELMIA等应用软件以及与其相关的虚拟现实插件了。
基于PC-Cluster的硬件系统架构
系统渲染显示和交互技术流程与原理
数据融合应用技术模块
该模块将来自不同三维CAD图形应用程序的多个3D场景融合在一个单一视图中显示。该模块允许使用原始数据、加载大型模型或将数据导入模拟器来实现多重CAD检查。
该方案最大的特点之一就是：实现与超过200 种工业CAD软件模型格式的直接兼容使用（包括CATIA、Pro/E、、DEAMIA、SolidWork等200多个专业设计平台），保留用户设计软件的操作界面；直接在CAD 软件中模型设计的评审工作，无需进行数据格式的转换；同时解决大模型运行速度慢的问题，提高渲染速度，保证系统的实时性，无须对三维CAD模型做轻量化处理；
位置追踪与导航交互功能模块
该模块允许使用跟踪系统（如ART、Optitrack ，Intersense、Vicon等系统）来跟踪使用者和导航设备的位置，实现用户头部和手部的位置跟踪和实时交互，该模块能够在任意的显示系统中工作（比如passive/active、walls、CADWALL 、workbench、CAVE、HMD等）。能够为任意已知的3D应用程序提供完全沉浸式的可视化体验。
通过导航和追踪模块，用户可利用空间鼠标、Flystick手柄等交互设备实时在1 :1 虚拟模型内部实现沉浸式虚拟漫游，并保持极高的渲染帧率。在内部的虚拟环境中来进行数据样机评审等功能。
图：交互式设备跟踪
数字样机评审模块
数字样机评审模块使加强用户与模型的交互，已经成为方案评审必不可少的基本工具。 用户可利用书签功能记录一系列模型观察视角，对视点进行缩略图存储，进行不同视点的切换和回放，并在另一审核进程中重新载入。
测量功能
使用户在模型选取任意两点测量两点间距离、圆周、角度。选取时自动识别模型表面进行吸附，实现精确测量。 用户可放置或移动一个或数个切面，来任意观察模型的内部，进行漫游和评审。
缩放功能
使用户可以改变模型的比例尺来对细节进行更好的观察。
快照功能
使用户可以对现有模型视角进行截图并生成图片文档（jpg,png,gif…）。
隐藏和显示零件功能
使用户能与模型的某些零件进行互动，隐藏零件以了解其对于模型整体的重要性。
数字注释索引功能
使用户能够在模型上创建虚拟注释以便在评审时加强对特殊问题的讨论。
书签（bookmark）
允许用户记录一组模型的视点，以便在其他检查会议时准确地回到这些视点。
切平面（clipping plane）
允许用户放置并移动多个平面来切割模型，方便模型内部结构的观察。
沉浸式显示模块
平台内置基于三维视锥的沉浸式显示模块，支持各种显示模式和沉浸式虚拟现实显示系统，如：沉浸式柱面立体投影系统、CAVEs、HoloSpace、PowerWalls、Stereoscopic Walls, zSpace,3D TVs、HTC Vive HMD、Oculus Rift HMD、主动或被动立体投影显示、多通道集群同步显示、360度全景显示、球面显示系统等。
支持基于PC-Cluster架构，渲染节点可无限扩展，支持分布式环境下操作与交互协同，支持多通道3D视锥定义和多通道图像拼接定义，支持Gen-Lock、Fram-Lock等“多通道图像帧”同步渲染显示，可为超大场景的渲染和超高分辨的三维图形显示提供完美的解决方案。
虚拟装配验证仿真模块
虚拟装配使用户可以与模型的零件进行交互移动，观察干涉并且记录一个可用于日后研究的干涉报告。这使用户可以验证拆装任务，维护操作或提供培训。一个或一组零件可被同时选中进行移动。用户也可以选中产品信息树中所定义的零件。该模块可以显示客户定义的虚拟工具，以手柄进行操作，并观察模型与工具的干涉。
高级虚拟装配模块为虚拟装配增加进一步的功能：零件可以根据定义的轴精确移动和旋转。零件的位移会被显示出来。用户可以定义零件的机械约束关系（轴向，线性……）。零件可以和被追踪的目标联系起来以实现工具操作或多用户对物体进行操纵。
物理属性仿真模块
物理属性仿真模块使用户在做虚拟装配时能获得真实物理效果仿真，如重力、碰撞检测、反弹、摇摆等。当用户在移动零部件时，零部件将无法穿透其他零部件，而是根据物理仿真在表面滑动。这个模块还可以与Haption 六自由度力反馈系统结合来获得进行虚拟装配操作时真实的力的反馈。
