基于VR技術(shù)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境交互技術(shù)探討

摘 要：VR技術(shù)將深度學(xué)習(xí)、計(jì)算幾何、人機(jī)交互領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)合起來(lái)，在科研領(lǐng)域、教育領(lǐng)域、影音娛樂(lè)等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用空間，可以設(shè)計(jì)出數(shù)字化頭盔、手勢(shì)識(shí)別裝置、語(yǔ)音識(shí)別等多種設(shè)備完成人機(jī)交互任務(wù)，提高仿真成果，獲得更高的生產(chǎn)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境;人機(jī)交互技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將圖像處理、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人機(jī)交互等功能結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)造出了一種沉浸感較強(qiáng)的環(huán)境，使得用戶(hù)能夠沉浸其中，感受到類(lèi)似于真實(shí)世界的情境。VR技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域均具有較大的應(yīng)用價(jià)值，如科研教育領(lǐng)域、飛行設(shè)計(jì)領(lǐng)域、電影制作領(lǐng)域等。手勢(shì)識(shí)別技術(shù)發(fā)展較快，可以運(yùn)用視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感官控制虛擬環(huán)境中的模型，積極運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備儀器，提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性。

一、VR技術(shù)概述分析

VR技術(shù)即為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，也被稱(chēng)作是靈境技術(shù)，是一種重要的多媒體技術(shù)運(yùn)用形式，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人及人工智能領(lǐng)域中具有極大的應(yīng)用價(jià)值，可以運(yùn)用3D圖形的實(shí)時(shí)追蹤功能確定目標(biāo)位置，具有較高的觸覺(jué)及嗅覺(jué)靈敏性。該技術(shù)在高速運(yùn)算、行為技術(shù)研究等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，加快人們生活的變革速度，給人一種多維立體化的感官世界，在相應(yīng)的設(shè)備輔助下完成信息交互任務(wù)。

首先，動(dòng)態(tài)建模技術(shù)是VR的關(guān)鍵技術(shù)之一，是建立虛擬現(xiàn)實(shí)的重要依據(jù)。在該技術(shù)作用下，可以獲得關(guān)于實(shí)際環(huán)境的三維信息，根據(jù)實(shí)際需要建立虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)。在獲得關(guān)于實(shí)際環(huán)境的數(shù)據(jù)信息時(shí)，可以運(yùn)用CAD技術(shù)。實(shí)際上，在建立關(guān)于實(shí)際環(huán)境的模型信息時(shí)，需要運(yùn)用非接觸式的建模技術(shù)，提高獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量與效率。

其次，三維圖形的生成過(guò)程較為復(fù)雜，很難達(dá)到實(shí)時(shí)的目標(biāo)，需要不斷提高刷新頻率，提高生成圖片的質(zhì)量，適應(yīng)圖片日益復(fù)雜的趨勢(shì)。

再次，立體顯示和傳感器的發(fā)展是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)交互能力的一個(gè)重要體現(xiàn)。為了滿(mǎn)足系統(tǒng)發(fā)展的需求，需要提高虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。例如，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可能存在著傳輸過(guò)程延遲、分辨率較低的問(wèn)題，需要提高追蹤精度，擴(kuò)大追蹤范圍，開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的3D顯示技術(shù)。

另外，在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí)，需要選取合適的場(chǎng)合和對(duì)象，充分發(fā)揮出人類(lèi)的想象力與創(chuàng)造力，提高應(yīng)用對(duì)象的使用價(jià)值，降低人類(lèi)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的質(zhì)量。為此，需要研發(fā)出更高質(zhì)量的虛擬現(xiàn)實(shí)工具，創(chuàng)建起系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，提高分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的價(jià)值。

最后，系統(tǒng)集成技術(shù)也是組成虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要部分。系統(tǒng)集成過(guò)程需要將VR技術(shù)感知到的信息及模型作為重要基礎(chǔ)，主要包括信息同步技術(shù)、模型制定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)整理與分析技術(shù)、數(shù)據(jù)識(shí)別與合成技術(shù)等。

二、VR技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域分析

首先，在娛樂(lè)領(lǐng)域，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠給用戶(hù)呈現(xiàn)出較為理想的游戲界面。該領(lǐng)域?qū)τ赩R技術(shù)效果的要求不高，呈現(xiàn)出日益多樣化的特點(diǎn)。VR技術(shù)的發(fā)展十分迅速，存在著多人共同使用的VR娛樂(lè)機(jī)制，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出了頭戴式的顯示器，給用戶(hù)帶來(lái)了極佳的體驗(yàn)感，不斷革新當(dāng)前娛樂(lè)版本，獲得了多維度支持。

其次，在軍事及航空航天領(lǐng)域，該技術(shù)能夠模擬出接近真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境，提高了軍事發(fā)明與航空發(fā)射的精確性，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。運(yùn)用該技術(shù)可以在航空及衛(wèi)星之間建立模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，給國(guó)內(nèi)提供重要的教育資源，培養(yǎng)出高技術(shù)、高素質(zhì)的宇航員，為國(guó)家發(fā)展奠定強(qiáng)有力基礎(chǔ)。

再次，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，該技術(shù)提高了解剖及病理分析過(guò)程的精確程度，給外科醫(yī)生提供了訓(xùn)練機(jī)會(huì)。運(yùn)用該技術(shù)能夠創(chuàng)建出接近實(shí)際的人體模型，使得學(xué)生能夠深入了解人體各種感覺(jué)器官。在正式進(jìn)行外科手術(shù)之前，可以運(yùn)用VR技術(shù)模擬手術(shù)過(guò)程，設(shè)計(jì)出復(fù)雜的手術(shù)計(jì)劃，為患者探尋效果最好的手術(shù)方案，提高練習(xí)及預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，提高病人的恢復(fù)效率及質(zhì)量。

最后，在教育領(lǐng)域中，VR技術(shù)能夠給學(xué)生提供一種生動(dòng)逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，使得學(xué)生自主探索適合自己的教學(xué)環(huán)境。在科研實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，該技術(shù)能夠降低科研基金的投入，使得學(xué)生獲得一種接近真實(shí)的體會(huì)與感悟，獲得理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

三、環(huán)境交互設(shè)計(jì)概述

在設(shè)計(jì)環(huán)境交互系統(tǒng)時(shí)，需要將用戶(hù)的需求作為中心，構(gòu)造出專(zhuān)業(yè)化的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，從多個(gè)行為層次評(píng)價(jià)生產(chǎn)過(guò)程，將產(chǎn)品看作是一個(gè)事件，提高思考過(guò)程的理論性，運(yùn)用流程圖及狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖的方式展現(xiàn)出交互環(huán)境的具體內(nèi)容，掌握更多關(guān)于軟件及硬件實(shí)現(xiàn)的方式。實(shí)際上，在使用網(wǎng)站、消費(fèi)產(chǎn)品及各種服務(wù)時(shí)，都會(huì)獲得交互體驗(yàn)。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，新產(chǎn)品種類(lèi)及交互方式層次日益增加，需要重視大型計(jì)算機(jī)的研發(fā)，使用機(jī)器語(yǔ)言創(chuàng)造出可視化的結(jié)果，壯大計(jì)算機(jī)用戶(hù)隊(duì)伍，注重交互體驗(yàn)感的提升。

交互設(shè)計(jì)能夠讓產(chǎn)品的可用性更強(qiáng)，產(chǎn)生了令人愉悅的產(chǎn)品，符合用戶(hù)的多種要求與期望，使其能夠在了解產(chǎn)品交互功能的同時(shí)，獲得更多關(guān)于人類(lèi)心理行為特點(diǎn)的知識(shí)，提高交互方式的有效性，增強(qiáng)交互結(jié)果，擴(kuò)大交互范圍。交互設(shè)計(jì)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，管理人員需要做好溝通與交流工作，在系統(tǒng)與使用者之間建立起有機(jī)統(tǒng)一的聯(lián)系，達(dá)到高效使用的目標(biāo)，提高交互設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。交互設(shè)計(jì)的出現(xiàn)時(shí)間較早，最初將其命名為“軟面”，在當(dāng)時(shí)具有廣泛的應(yīng)用。

四、VR技術(shù)的基本特點(diǎn)分析

（1）VR技術(shù)具有沉浸式的特點(diǎn)。沉浸式是VR技術(shù)最主要的特點(diǎn)之一，具有臨場(chǎng)感應(yīng)技術(shù)特點(diǎn)，為特定客戶(hù)目標(biāo)群體提供強(qiáng)有力保障。使用該技術(shù)能夠促使被動(dòng)觀察向主動(dòng)參與轉(zhuǎn)化，給用戶(hù)營(yíng)造出一個(gè)真實(shí)的周邊環(huán)境，使其沉浸到當(dāng)前創(chuàng)造性氛圍中，開(kāi)展多種具體化的活動(dòng)。沉浸感屬于一種特殊的獲取狀態(tài)，能夠獲取用戶(hù)關(guān)于虛擬世界的狀態(tài)特點(diǎn)，調(diào)動(dòng)用戶(hù)的多種感覺(jué)器官，使其參與到觸摸與感覺(jué)過(guò)程中，營(yíng)造出一種真實(shí)世界的感覺(jué)，給用戶(hù)較強(qiáng)的體驗(yàn)感。

（2）VR技術(shù)具有交互式的特點(diǎn)。在VR技術(shù)環(huán)境中，用戶(hù)個(gè)體具有可操作性，能夠獲得反饋信息，獲得人體四肢的具體動(dòng)作，在基本層面上觀察視角變化過(guò)程。例如，用戶(hù)可以運(yùn)用雙手觸摸的過(guò)程感知到空間中真實(shí)存在的物體對(duì)象，并將該感受反饋到大腦中，獲得與實(shí)際交互過(guò)程相近的虛擬交互結(jié)果，提高VR技術(shù)的真實(shí)性。

（3）VR技術(shù)具備想象性的特點(diǎn)。VR技術(shù)能夠針對(duì)當(dāng)前開(kāi)展情境復(fù)現(xiàn)處理活動(dòng)，拓展用戶(hù)的思維機(jī)制，在客觀世界中呈現(xiàn)出虛擬的場(chǎng)景，擴(kuò)大可建構(gòu)空間，延伸認(rèn)知覆蓋范圍。從宏觀性視角來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有想象性的特點(diǎn)，在建構(gòu)想象場(chǎng)景時(shí)具有較大的影響力，對(duì)虛擬環(huán)境的基本質(zhì)量具有重要影響，反映了VR技術(shù)的真實(shí)性。

五、VR在工業(yè)領(lǐng)域的探索與應(yīng)用

VR技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展使其滲透到各個(gè)領(lǐng)域，不少行業(yè)嘗試與其結(jié)合形成新技術(shù)，推動(dòng)行業(yè)生產(chǎn)力，如機(jī)械、航空航天、汽車(chē)等領(lǐng)域，以追求更廣闊的發(fā)展前景。

VR是現(xiàn)實(shí)的虛擬，與多個(gè)領(lǐng)域結(jié)合產(chǎn)生新技術(shù)，在工業(yè)方面，如坤天自動(dòng)化，將此技術(shù)運(yùn)用至零件生產(chǎn)與拆裝部位，在某運(yùn)行系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加VR外設(shè)，使參加培訓(xùn)人員身臨其境。VR不僅僅只應(yīng)用于游戲娛樂(lè)行業(yè)，作為現(xiàn)實(shí)虛擬技術(shù)，其與先進(jìn)高端行業(yè)的融合還有待發(fā)展，將現(xiàn)實(shí)交互與工業(yè)仿真圖像結(jié)合，形成展示系統(tǒng)，屬于工業(yè)仿真系統(tǒng)的進(jìn)步。

（1）提供虛擬裝配實(shí)驗(yàn)。在VR提供的虛擬可視環(huán)境中，可將工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)與此結(jié)合，展現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程，進(jìn)行虛擬的體驗(yàn)，深入了解。例如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬裝配能夠直接展示發(fā)動(dòng)機(jī)的零件組成和工作狀態(tài)，結(jié)合生產(chǎn)原理，具有高質(zhì)量、直觀、真實(shí)的教學(xué)體驗(yàn)感受。基于此，可進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)零件的重新組裝和拆分，在高度貼合現(xiàn)實(shí)的條件下不斷練習(xí)，但傳統(tǒng)培訓(xùn)難以達(dá)到。基于VR技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)組裝和拆卸培訓(xùn)具有較高的安全性和實(shí)用性，提升培訓(xùn)效果，降低培訓(xùn)成本。

（2）進(jìn)行虛擬規(guī)劃設(shè)計(jì)。在工廠設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)師可利用VR技術(shù)將設(shè)計(jì)圖紙變現(xiàn)，即通過(guò)現(xiàn)實(shí)虛擬展示設(shè)計(jì)完成后的工廠概況。某行業(yè)針對(duì)化工領(lǐng)域開(kāi)發(fā)出VR應(yīng)用，通過(guò)此應(yīng)用可將設(shè)計(jì)圖中工廠完整還原，從各個(gè)角度觀察，或身臨其境檢查各個(gè)樓層的消防擺設(shè)和供電設(shè)備布置。設(shè)計(jì)師能夠從實(shí)際建設(shè)場(chǎng)景中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞并進(jìn)行改進(jìn)，將最終設(shè)計(jì)成果交由各個(gè)部門(mén)審理，使審查過(guò)程直觀準(zhǔn)確，感受真實(shí)建筑概貌，進(jìn)行公正評(píng)判。

（3）培訓(xùn)訓(xùn)練體驗(yàn)。風(fēng)力發(fā)電是新型能源的應(yīng)用成果，風(fēng)力發(fā)電組往往建設(shè)位置較高，距離地面約幾十米，因此建造難度較大，且實(shí)際作業(yè)空間狹小，帶來(lái)了極大施工隱患。VR技術(shù)的應(yīng)用可使工作人員在虛擬環(huán)境中準(zhǔn)確了解具體設(shè)備、裝置的準(zhǔn)確擺放位置，在全真沉浸式學(xué)習(xí)觀摩中，掌握各類(lèi)發(fā)電機(jī)零件型號(hào)和組裝流程，了解電氣元件的工作原理，大大提升工業(yè)培訓(xùn)效果。

六、VR在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例

（1）VR+汽車(chē)工業(yè)。VR在汽車(chē)行業(yè)領(lǐng)域滲透較深，如汽車(chē)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、制造、零件組裝、銷(xiāo)售等。在汽車(chē)售賣(mài)過(guò)程中，可利用此技術(shù)使顧客身臨其境體驗(yàn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)后駕駛體驗(yàn)感，直觀了解汽車(chē)。在汽車(chē)內(nèi)飾方面，借助VR技術(shù)可以更好安裝各種配件，使整體設(shè)計(jì)更加合理、便捷。若無(wú)具體設(shè)計(jì)，可使用現(xiàn)實(shí)虛擬技術(shù)，全方位觀察汽車(chē)車(chē)體，進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整修改。目前，福特公司已采取VR技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)安全性能測(cè)試，將虛擬技術(shù)以人體工程學(xué)結(jié)合。通過(guò)體驗(yàn)中收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模使用計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)汽車(chē)駕駛過(guò)程中的沖撞減緩程度。并且，VR技術(shù)還可進(jìn)行疲勞測(cè)試，測(cè)量生產(chǎn)線上工人，幫助其識(shí)別過(guò)度勞累，提醒及時(shí)休息調(diào)整身體狀況，避免產(chǎn)生安全和健康隱患。

（2）VR+船舶制造。VR技術(shù)還可應(yīng)用于船舶制造，其虛擬仿真系統(tǒng)可以將船舶模型通過(guò)先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)展現(xiàn)，最大程度還原、模擬船舶船體及各種零件，在虛擬場(chǎng)景中對(duì)船舶進(jìn)行二次設(shè)計(jì)修改、維修、制造、零件組裝、船體性能測(cè)試等，實(shí)現(xiàn)三維化立體展示，降低生產(chǎn)船舶與實(shí)際需求的差異，在船舶維修保養(yǎng)、操作安全培訓(xùn)、市場(chǎng)宣傳等多方面具有較高應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展空間。

（3）VR+科研教學(xué)。在工業(yè)科研教學(xué)領(lǐng)域，VR技術(shù)通過(guò)實(shí)現(xiàn)可視化環(huán)境教學(xué)，助力科研教學(xué)開(kāi)展。高校將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與科研結(jié)合時(shí)，虛擬學(xué)習(xí)場(chǎng)景能展現(xiàn)科研實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)原理，反映真實(shí)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果形成，通過(guò)細(xì)致、真實(shí)的場(chǎng)景還原科學(xué)原理，例如，在小麥制粉加工過(guò)程中，從原料篩選、清洗、烘干等步驟，最后生產(chǎn)出成品粉需要一系列設(shè)備及加工工藝，學(xué)校等比例還原生產(chǎn)過(guò)程建設(shè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境成本造價(jià)比較高，通過(guò)VR技術(shù)模擬生產(chǎn)過(guò)程，身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境讓學(xué)生學(xué)習(xí)加工工藝，拆解設(shè)備了解其工作原理，相比抽象、空洞的理論學(xué)習(xí)效果更佳。

（4）虛擬參觀工廠實(shí)景。VR工廠展示通過(guò)虛擬技術(shù)向用戶(hù)展現(xiàn)工廠全貌，高度還原真實(shí)工廠內(nèi)部設(shè)施，避免了現(xiàn)場(chǎng)參觀自身體力的疲勞，很直觀地體會(huì)到科技感與真實(shí)性可吸引更多客戶(hù)前來(lái)參觀體驗(yàn)，增加工廠訂單數(shù)量和實(shí)際收益。

VR的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用領(lǐng)域眾多，在工業(yè)的應(yīng)用逐漸增加，新技術(shù)與新功能不斷開(kāi)發(fā)完善，工業(yè)VR技術(shù)能為生產(chǎn)銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)提供更好的輔助效果。

七、VR技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的應(yīng)用分析

（1）在先進(jìn)制造領(lǐng)域的運(yùn)用。在先進(jìn)制造領(lǐng)域中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)揮著重要作用，可以設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的虛擬工業(yè)產(chǎn)品，將其投入生產(chǎn)過(guò)程中，并運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)展示出來(lái)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠增強(qiáng)產(chǎn)品性能，優(yōu)化產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)成功率。例如，在汽車(chē)制造過(guò)程中，可以運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將各種零件組裝在一起，創(chuàng)建出一個(gè)3D汽車(chē)模型。在安裝過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)模型零件中存在的缺陷與不足，需要及時(shí)采取針對(duì)性的策略進(jìn)行優(yōu)化及改進(jìn)，降低實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)安全事故的概率。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)改變參數(shù)信息調(diào)整汽車(chē)的舒適度，模擬出真實(shí)的駕駛效果，提高故障演示的真實(shí)性，提高汽車(chē)制造過(guò)程的安全性與可靠性。

（2）在安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的運(yùn)用。安全生產(chǎn)是工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要目標(biāo)。在確保工業(yè)安全生產(chǎn)的過(guò)程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)揮著重要的價(jià)值。例如，在煤炭工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，可以運(yùn)用VR技術(shù)完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與培訓(xùn)任務(wù)，模擬出真實(shí)化的作業(yè)情境，利用傳感器、攝像頭等裝置搜集關(guān)于礦井生產(chǎn)的信息，將其輸入真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)情境中，在虛擬生產(chǎn)系統(tǒng)的作用下進(jìn)行掃描與觀察，了解實(shí)時(shí)的生產(chǎn)環(huán)境，掌握瓦斯?jié)舛鹊膭?dòng)態(tài)變化過(guò)程，確保設(shè)備的正常運(yùn)行，提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性與可靠性。同時(shí)，運(yùn)用VR技術(shù)可以進(jìn)行危急情況下的模擬演練，在3D空間內(nèi)展示出礦井生產(chǎn)環(huán)境，在指揮員的指導(dǎo)作用下，完成人員疏散任務(wù)，了解逃生通道的位置分布狀況。在真實(shí)化的模擬場(chǎng)景下，工作人員可以更加清晰地了解內(nèi)部環(huán)境構(gòu)造，開(kāi)展多人協(xié)同救援活動(dòng)，自覺(jué)調(diào)整觀察視角，提高生產(chǎn)工人的疏散效率。

八、基于VR技術(shù)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境交互技術(shù)探討

在虛擬化的生產(chǎn)環(huán)境中，人機(jī)交互技術(shù)十分重要。VR技術(shù)具有新型的人機(jī)接口，可以使參與者完全沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界當(dāng)中，給用戶(hù)提供了一條和虛擬世界聯(lián)系的通道，使得用戶(hù)能夠在虛擬世界中操縱3D物體模型，并完成實(shí)時(shí)的操作反應(yīng)。例如，音頻系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、紅外線追蹤系統(tǒng)、觸覺(jué)感知系統(tǒng)等均為VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。

當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)取得了較大的進(jìn)展，在理論層面上引入了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯估計(jì)、深度學(xué)習(xí)理論等知識(shí)，提高了語(yǔ)音識(shí)別、面部識(shí)別及手勢(shì)識(shí)別的精確程度，由此衍生出較多所屬技術(shù)手段。傳統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、游戲手柄、運(yùn)動(dòng)手環(huán)等，在VR技術(shù)基礎(chǔ)上，更多立體化的視覺(jué)產(chǎn)品進(jìn)入人們的視野。例如，頭戴顯示器、液晶保護(hù)器等設(shè)備都能夠提高虛擬工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中人機(jī)交互的靈敏程度，更加廣泛地應(yīng)用到生產(chǎn)過(guò)程中，具有很高的使用價(jià)值。

人機(jī)交互界面是發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)價(jià)值的重要途徑。需要將設(shè)備操作指令和具體的使用說(shuō)明語(yǔ)言輸入設(shè)備中，使得用戶(hù)能夠直接閱讀，并按照說(shuō)明書(shū)順序進(jìn)行執(zhí)行操作。在具有參數(shù)配置的互動(dòng)式操作手冊(cè)作用下，學(xué)生能夠了解人機(jī)交互過(guò)程的實(shí)際過(guò)程，給設(shè)備輸入相應(yīng)的操作參數(shù)，提高學(xué)生的警惕程度。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，VR技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中具有重大應(yīng)用價(jià)值，能夠改善工業(yè)產(chǎn)品的制造情況，提高生產(chǎn)活動(dòng)的精確性，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)能夠滿(mǎn)足當(dāng)今時(shí)代高精度、高科技性及高強(qiáng)度的生產(chǎn)需求，有效改善了生產(chǎn)成果，具有巨大的發(fā)展應(yīng)用空間。

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基金項(xiàng)目：2021年度校級(jí)課題《高職院校糧油食品專(zhuān)業(yè)群虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)研究與實(shí)踐》研究成果（編號(hào)：2021026）

作者簡(jiǎn)介：張倩（1975— ），女，漢族，山東德州人，濟(jì)南大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用碩士，副教授，德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，研究方向：教育信息化、職業(yè)教育管理。