“忽如一夜春風(fēng)來，千樹萬樹梨花開�！比缃馰R（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)如雨后春筍般撲面而來，身臨其境的體驗方式迅速受到大家的接受和喜愛。其實，早在十多年前，中航工業(yè)成都所就有一支團隊默默地踏上了虛擬現(xiàn)實仿真應(yīng)用與開發(fā)創(chuàng)新之路，并收獲了累累碩果。
　　創(chuàng)新之路曲折艱辛
　　本世紀(jì)初，靠著兩臺桌面圖形工作站，成都所虛擬現(xiàn)實仿真應(yīng)用與開發(fā)創(chuàng)新團隊開始了虛擬現(xiàn)實仿真的研究探索之路。經(jīng)過一年多的摸索，團隊在某型號飛機上實現(xiàn)了面向后機身段某艙位的拆裝仿真演示模型。該項目作為一項新技術(shù)成果，參加了新中國航空工業(yè)科技成果展，成為展場的技術(shù)亮點之一。
　　團隊在發(fā)展初期的主要工作是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)建設(shè)以及虛擬樣機展示。虛擬樣機展示要求極高的實時性，因此需要對海量設(shè)計模型進行輕量化處理。當(dāng)時團隊人員少、技術(shù)儲備弱、沒有現(xiàn)成可用的工具，工作量又相當(dāng)巨大。技術(shù)團隊沒有退縮，而是迎難而上。他們一邊加班趕工，保質(zhì)保量完成了工作任務(wù)；一邊自學(xué)CAA（CATIA二次開發(fā)）技術(shù)，開發(fā)批處理工具，逐步實現(xiàn)了設(shè)計數(shù)模的批量下載和輕量化，用程序代替了手工工作，極大地減少了工作量，并且為虛擬現(xiàn)實仿真的后續(xù)應(yīng)用奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。團隊成員深深感到：只要主動作為、敢想敢做，哪怕前方?jīng)]有路，都可以踏出一條路；哪怕走了很多彎路，也總可以找到一條捷徑。
　　成都所某機設(shè)計方案評審時，其中發(fā)動機拆裝時間是重要指標(biāo)之一。在沒有實物樣機的情況下，為了說明發(fā)動機拆裝設(shè)計的合理性、拆裝時間能夠達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，團隊首先對拆裝流程進行的建模、分析、優(yōu)化，然后基于三維場景進行了各技術(shù)環(huán)節(jié)全流程仿真演示驗證，最終得出結(jié)論：拆裝方案可行，拆裝時間能夠滿足指標(biāo)要求。當(dāng)國防科工局領(lǐng)導(dǎo)到成都所考察，團隊成員演示了新機的全機數(shù)字樣機、發(fā)動機拆裝方案、氣動/強度仿真等，科工局領(lǐng)導(dǎo)激動地說了兩個字：“震撼！”這是對團隊成員辛勤付出的充分肯定。
　　隨著對虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的深入，成都所虛擬現(xiàn)實仿真應(yīng)用在各領(lǐng)域不斷開花結(jié)果。虛擬仿真中心已建成完整的硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)了由虛擬仿真工程應(yīng)用、虛擬仿真體驗和虛擬仿真技術(shù)開發(fā)三大部分組成的虛擬樣機仿真基礎(chǔ)環(huán)境。目前已形成了共5類系統(tǒng)9個應(yīng)用方向，并在多個型號研發(fā)中得到了初步應(yīng)用。
　　今年6月，成都所承載某型號虛擬仿真演示內(nèi)容的兩通道移動式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，參加了國家“十二五”科技創(chuàng)新成就展，獲得國家領(lǐng)導(dǎo)人的高度評價。
　　創(chuàng)新之果豐碩喜人
　　團隊經(jīng)過不斷開拓創(chuàng)新，取得了累累碩果，獲得中航工業(yè)科技成果獎3項，其中虛擬維護維修仿真訓(xùn)練和產(chǎn)品逼真體驗展示兩個方向取得了最為突出的應(yīng)用效果。
　　在面向設(shè)計階段的維修性設(shè)計與仿真方面，結(jié)合虛擬樣機、數(shù)字工廠、人機工程等技術(shù)，可以在數(shù)字樣機模型上模擬飛機上產(chǎn)品的拆裝過程，對不同的拆裝方案進行仿真，很大程度上避免了將維修性設(shè)計上的問題帶入產(chǎn)品交付給部隊。在此基礎(chǔ)上，團隊引入了全身動作捕捉系統(tǒng)和數(shù)據(jù)頭盔，既可使設(shè)計人員對飛機零部件拆裝的維修性設(shè)計進行仿真驗證，又可使機務(wù)人員在飛機設(shè)計早期參與維修性設(shè)計/驗證，同時熟悉操作環(huán)境，演練維護操作和維護過程。
　　在面向飛機使用階段的維護維修訓(xùn)練方面，團隊創(chuàng)新性地提出了面向維護訓(xùn)練的虛擬樣機模型定義與管理體系，充分利用飛機設(shè)計和維修性設(shè)計與仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)逐級繼承、無縫傳遞，既保證了各類數(shù)據(jù)互不干擾，也實現(xiàn)了方便快捷的數(shù)據(jù)更新。技術(shù)團隊緊密結(jié)合實際，經(jīng)過大量的技術(shù)攻關(guān)，將虛擬維護訓(xùn)練課件“搬”到了個人電腦上，并且通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機，實現(xiàn)了基于同一維護任務(wù)的多人多角色協(xié)同訓(xùn)練。從此，維護維修訓(xùn)練可以從抽象的二維圖文形式升級到三維可交互的方式，極大地提升了訓(xùn)練的質(zhì)量和效率�？哲姸鄠�單位和部隊院校到成都所調(diào)研交流后，都對新訓(xùn)練方式表示了肯定，認(rèn)為這種訓(xùn)練方式是一種革命性的改變。
　　沉浸式立體仿真動畫是成都所在飛機產(chǎn)品逼真體驗領(lǐng)域的一次大膽創(chuàng)新實踐。團隊在VR系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了CG動畫和VR系統(tǒng)融合應(yīng)用創(chuàng)新思路，成功集成了多通道立體圖像顯示功能，形成了全新的飛機數(shù)字化沉浸式虛擬仿真體驗手段。
　　實踐證明，CG動畫及VR系統(tǒng)結(jié)合的飛機數(shù)字化虛擬展現(xiàn)模式，非常接近飛機研制實際情況，展現(xiàn)出了非常好的沉浸感和立體感。用戶在立體環(huán)境下近距離、愉快地感受飛機工業(yè)美的同時，對飛機系統(tǒng)的研制成果及作戰(zhàn)使用模式等信息也能有一個全方位立體的認(rèn)知。
　　今天，虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展如火如荼，面對機遇，團隊信心滿滿。做好規(guī)劃，面向型號研發(fā)，圍繞設(shè)計創(chuàng)新，將虛擬現(xiàn)實應(yīng)用融入型號研發(fā)流程；面向型號使用保障，圍繞服務(wù)創(chuàng)新，將虛擬現(xiàn)實應(yīng)用融入型號售后保障體系。創(chuàng)新，他們一直在路上。