概述：
　　采用人體運動捕捉系統與工程仿真應用軟件相結合，實現實時狀態下的人機交互仿真，通過高端的光學運動捕捉套裝，并配合以Haption力反饋裝置和RTID human套件，用戶能夠體驗虛擬制造業裝配仿真在視覺、觸覺、以及交互行為模式方面的優勢。對于新入員工培訓、訓練仿真、拆裝工藝驗證等方面均有很重要的作用。

系統組成：
　　硬件設備：PC Cluster圖形集群

　　顯示環境：虛擬現實顯示環境 / 沉浸式HMD顯示器 / 立體液晶顯示器

　　軟件環境：

程序名稱

程序描述

Delmia V5 / 3DVIA Virtools 5.0

數字樣機虛擬裝配與交互程序

RTI for Delmia / IPP for Virtools

Haption人機交互套件

Conduit for V5

V5程序VR擴展中間件

力反饋設備：Haption Virtuose 6D35-45
　　該系統依托A.R.T. Track光學定位跟蹤系統，利用DELMIA虛擬裝配及維護仿真平臺及RTID Human人機工程實時互動系統為核心驅動引擎，將實時三維虛擬裝配內容和過程，通過虛擬現實顯示環境以立體顯示的方式展示給用戶，并通過Haption力反饋裝置進行虛擬裝配及維護交互。應用原理如下圖：

系統特點：
1)高性能專業級光學跟蹤系統
　　PC控制主機

　　◇ 標準機架式結構，安裝維護方便;

　　◇ 用于計算跟蹤目標的6自由度位置和方向;

　　◇ 配有SyncCard2，能實現多個攝像頭的同步運行，并可根據需要安裝立體眼鏡等外部元件跟蹤攝像頭

　　◇ 高精度的位置和方向測量;

　　◇ 通過局域網實現低延時、高速度的數據傳輸;

　　◇ 攝像頭之間無光學色度亮度干擾;

　　◇ 可安裝多達16個各種類型的攝像頭;

　　◇ 可以抵抗磁、電、聲波的干擾;

　　◇ 針對CAVE環境有優化解決方案;

　　目標與標記

　　◇ 虛擬現實專用的交互設備，如：Flystick2、Fingertracking等;

　　◇ 各種形狀的非交互式目標，包括立體眼鏡跟蹤點、頭戴式設備跟蹤點;

　　◇ 能夠進行目標點的用戶定制，并能快速進行目標點的標定;

2)虛擬裝配及虛擬維護仿真開發
　　Conduit軟件是Mechdyne公司專門為達索V5產品(CATIA V5、DELMIA V5、ENOVIA DMU等)開發的，基于分布式結構，實現對V5原始數據進行多通道大場景沉浸式瀏覽和交互的中間件。

　　Mechdyne Conduit軟件前臺獲取桌面V5應用(CATIA、DELMIA、ENOVIA DMU等)的OpenGL call，將它們分發到aggregator管理節點和渲染節點，在各個節點上通過Conduit后臺進行處理并在各節點本地進行分布式計算和渲染，渲染的結果由每個節點負責一個投影通道進行輸出，各個通道間輸出圖像的同步和邊緣融合由Conduit軟件和Cluster圖形工作站共同完成。

　　Real-Time Interaction for Human(RTI)

　　RTI的應用，使得原本需要在軟件中定義的人物動作，可以通過光學人體運動捕捉系統，直接在程序中記錄下來，減少了大量開發工作時間，并且與實際人物行為模式更為貼切。記錄下來的人物交互動作信息能夠直接在Delmia V5中播放使用，并進行進一步的工效分析。

RTI提供以下功能：
　　◇ 仿真建立(Simulation Setup)

　　◆ 可選擇Delmia 資源庫中的各種人體模型;

　　◆ 可激活或關閉獨立關節點;

　　◆ 可定義工具和運動部件;

　　◆ 可自動載入3D數據到交互式的物理仿真環境中;

　　◇ 操作設備管理

　　◆ 可兼容實時動作捕捉的光學跟蹤系統;目前可支持A.R.T.TM 、VICON TM和MAC TM;

　　◆ 支持3Dconnexion的6D鼠標;

　　◆ 支持Haption的Virtuose和Inca系列力反饋設備和系統;

　　◇ 仿真流程管理

　　◆ 可設置開始、停止、暫停或重新開始的操作;

　　◆ 可在3D模型上安裝或卸載操縱裝置;

　　◆ 可以自動校準動作捕捉設備;單擊鼠標即可匹配或解除虛擬人體模型的綁定;

　　◇ 實時物理仿真

　　◆ 可對操作者的動作幅度進行調整，使其與虛擬人體模型相符;

　　◆ 整合虛擬人體模型的動作要素，包括關節的邊界約束;

　　◆ 查看接觸節點的干涉信息以及進行接觸位置停止/滑動/扭等人物動作仿真;

　　◆ 實時更新人物視角和三維顯示窗口;

　　◇ 仿真過程的捕捉和記錄

　　◆ 可實時記錄包含關節曲度的虛擬人體模型姿態信息;

　　◆ 可將記錄的人體模型信息創建為Delmia人機任務，用于后續數據重現和統計分析;

實時運動與機構約束Real Time Movement and Kinematics Constraints
　　RTI Human基于先進的約束分析算法，避免了傳統反向動力學分析時人物在實時的動作過程中可能出現的動力學錯誤及效率不高的問題，使人物動作更為逼真和準確。

實時軌跡記錄分析Real-Time Recording Trajectory
　　RTI Human能夠實時記錄人物在執行操作中的各種動作/姿態信息，并進行回放、編輯、分析與再利用。

RTI虛擬現實應用 RTI Human and Virtual Reality
　　RTI Human 可結合頭戴式2D/3D顯示器(HMD)、沉浸式三維顯示系統(如：CADWALLTM、CAVETM)等立體顯示環境使用，給用戶帶來別具一格的沉浸式虛擬現實體驗。

所屬類別： 虛擬現實應用