虚拟现实技术在轨道交通车辆相关课程教学中的应用

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

虚拟现实技术在轨道交通车辆相关课程教学中的应用

作者：王海燕 阮久宏 王守锋 来源：《教育教学论坛》2016年第14期

摘要：介绍了虚拟现实技术的概念及其在工业制造中的应用；分析阐述了虚拟现实技术在轨道车辆相关课程教学中的优势及其在教学实践中应用所存在的问题，并给出了解决方案。 关键词：轨道交通；虚拟现实技术；应用型人才；培养模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）14-0259-02 一、虚拟现实技术发展及其在工业制造中的应用

虚拟现实技术VR（Virtual Reality）即三维虚拟现实和虚拟现实仿真又称为临境技术，是集计算人机交互技术、机图形学、传感技术、人工智能等相关技术于一体，利用计算机生成三维的虚拟信息，使用户借助技术设备，与虚拟世界进行交互及情景体验[1]。

虚拟现实更加符合社会发展的需要。美国宇航局Ames实验室一直是众多VR技术思想的生成地。Ames 实验室的研究人员Scott Fisher等人开发了虚拟界面环境工作站完善了头盔式显示器，并将VPL的数据手套工程化，增加设备的实用性[2]。波音公司；利用CATIA三维制图软件与虚拟现实技术相结合，建立飞机的虚拟结构模型，实现飞机的虚拟组装和模拟实验的目的，然后直接进行实际生产加工。Michigan大学VR实验室对一艘PD337海军运输船利用沉浸式虚拟现实技术模拟器生产过程。研究的第一阶段为船体建模及校验，首先用AutoCAD生成船的双层底模型，然后将CAD模型转换成虚拟原型，之后利用沉浸式虚拟现实技术进入实物大小的船体模型中以观察船体特性，发现并纠正在初始的CAD/CAM模型中所存在的问题；第二阶段的研究内容主要是船的装配，通过造船厂标准装配过程的真实模拟研究装配的不同阶段焊接操作过程和起吊机的运动过程以及其他的程序步骤。沃尔沃公司借助虚拟现实技术设计新型汽车内部的仪表和控制部件的布置。英国Herriot-Watt大学机械与化学工程系，进行虚拟环境中的对象形变研究和冲突检测研究[3]。

我国虚拟现实技术近年来迅猛发展[4]。清华大学CIMS工程研究中心设有虚拟制造研究室。西安交通大学设有CAD/CAM研究所。2005年3月，上海理工大学宣布成立了虚拟制造技术研究院。北京航空航天大学虚拟现实与多媒体研究实验室在DVENET上开发了适合坦克用的虚拟仿真器、适合直升机用的虚拟仿真器、用于虚拟战场环境的观察器及计算机兵力生成器；成功连接了装甲兵工程学院设计的坦克仿真器；完成了 DVENET下分布式交互仿真环境下使用的真实地形；并连接了多家单位合力开发的F22，F16，J7及单兵等虚拟仿生器[5]。上