[发明专利]一种基于VR技术的生产线设计可视化系统

说明书

本发明提供了一种基于VR技术的生产线设计可视化系统，包括：三维模型设计模块，其用于对生产线设计中的建筑物、构筑物、设备设施、人员物料进行三维建模，完成光影设计，完成材质渲染，构建生产线三维虚拟场景；VR场景展示模块，其用于生产线设计可视化，实现人在三维模型设计模块形成的生产线三维虚拟场景中对虚拟情景的观察以及在虚拟场景中的移动、碰撞检测；以及VR硬件设备模块，其用于显示虚拟场景以及定位虚拟场景中人的位置、动作，并将相应数据传输至VR场景展示模块。本发明的生产线设计可视化系统具有极强的沉浸感；借助碰撞检测功能可以对操作人员工位设计、物流通道设计等的合理性进行评估，为生产线设计的进一步优化提供数据支持。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种基于VR技术的生产线设计可视化系统。

背景技术

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中实现人与虚拟世界的交互。目前，VR技术已广泛应用于军事航天、室内设计、医疗教育、娱乐游戏、城市规划、文物保护等众多领域。传统开展生产线设计的方法为CAD二维设计，该方法的缺陷在于设计过程缺乏空间感，“跑、漏、碰、缺”等问题在设计图纸上反应并不明显，设计人员与客户交流不够直观，对客户需求的理解往往存在偏差，从而使得设计过程反复修改，降低了工作效率。

目前，二维设计已逐渐被三维设计方法取代，以三维建模的方式开展生产线设计，解决了方案设计中缺乏“空间感”的问题，然而在与客户交流过程中仍会存在沟通障碍，例如：设计人员交给客户的是三维模型效果图、设计流程动画，客户处于被动接受信息的状态，而真正想了解的细节可能不包含在已有材料中，导致生产线建设完工后出现客户不满意的情况，改造会产生大量人力物力的浪费。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VR技术的生产线设计可视化系统，从而克服现有技术的缺点。

本发明提供了一种基于VR技术的生产线设计可视化系统，该生产线设计可视化系统包括：三维模型设计模块，其用于对生产线设计中的建筑物、构筑物、设备设施、人员物料进行三维建模，完成光影设计，完成材质渲染，构建生产线三维虚拟场景；VR场景展示模块，其用于生产线设计可视化，实现人在三维模型设计模块形成的生产线三维虚拟场景中对虚拟情景的观察以及在虚拟场景中的移动、碰撞检测；以及VR硬件设备模块，其用于显示虚拟场景以及定位虚拟场景中人的位置、动作，并将相应数据传输至VR场景展示模块。

优选地，上述技术方案中，三维模型设计模块还用于执行以下操作：三维建模、材质渲染、光影设计。

优选地，上述技术方案中，三维建模是通过REVIT软件、3DS MAX软件或SolidWorks软件完成的。

优选地，上述技术方案中，材质渲染是通过3DS MAX软件、Unity 3D软件或UnrealEngine 4软件完成的。

优选地，上述技术方案中，光影设计是通过Unity 3D软件或Unreal Engine 4软件完成的。

优选地，上述技术方案中，VR场景展示模块还用于执行以下操作：生产线工艺流程展示、生产线虚拟场景漫游以及生产线碰撞检测。

优选地，上述技术方案中，其中，生产线工艺流程展示能够在虚拟场景中真实展现生产线加工执行全过程；生产线虚拟场景漫游能够实现人在虚拟场景中自主移动、路径规划移动以及鸟瞰模式移动；生产线碰撞检测能够实现行走区域智能限行及报错。