VR,AR,XR,5G,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等名詞頻繁出現(xiàn)在我們的視野中，信息的分享與虛實的結(jié)合已經(jīng)成為大勢所趨，5G是新一代信息通信技術(shù)升級的重要方向，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展趨勢。本文所講的VR是機械制造業(yè)與設(shè)備的又一次交流，當(dāng)技術(shù)新星遇上制造潮流，無疑將成為制造業(yè)，工控業(yè)等行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動力。

“5G + VR + 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”必將成為新的一年不變的話題，如何將當(dāng)前工業(yè)中遇到的問題通過虛擬現(xiàn)實結(jié)合起來，讓我們可以更近的去交流，去感受技術(shù)帶給我們的變化。手機結(jié)合AR功能的 APP 已經(jīng)早就問世，5G的速度加上 AR, VR 的身臨其境，讓我們感受到的不僅僅是技術(shù)的革新，更是讓我們感受到技術(shù)在不同領(lǐng)域的實際應(yīng)用場景，我相信 2021 年新的一年必定是“5G + VR + 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用的又一個新的開始，本文接下來所講的就是?Hightopo?的?HT for Web?結(jié)合?WebVR?開發(fā)的具體應(yīng)用案例。

VR 拆解還原

VR 操作?

VR 場景切換

PC 端拆解還原

PC 端考試

系統(tǒng)介紹

該系統(tǒng)共分為三個實際應(yīng)用層面：

三維培訓(xùn):用戶通過 mb 端手指觸摸或者 pc 端鼠標(biāo)拖拽可以將設(shè)備拆解開來，之后可以通過一鍵還原來將設(shè)備還原到最初的狀態(tài)，或者可以通過拆解 or 還原按鈕查看設(shè)備自動拆解的過程以及拆解之后自動還原的過程。

考試系統(tǒng):這部分是考驗?zāi)銓υO(shè)備拆解的熟悉程度，在第一步的三維培訓(xùn)之后，可以在該系統(tǒng)中考核你對拆解過程的了解。

VR 模式:該部分便是三維場景結(jié)合 WebVR 的具體實現(xiàn)應(yīng)用，在進(jìn)入 VR 之后可以通過操作 VR 手柄，進(jìn)行設(shè)備的拆解還原。

文章主要講解第三部分的VR模式，讓我們了解如何結(jié)合HT來搭建VR場景。下面描述了VR中的主要操作，沒有進(jìn)入VR的時候不會出現(xiàn)如下所說的六個按鈕操作，在點擊進(jìn)入WebVR時，系統(tǒng)自動顯示出VR場景里的六個操作按鈕，反之退出VR時，系統(tǒng)也會自動隱藏三維中的六個操作按鈕，VR中的主要操作如下：

設(shè)備切換:顧名思義，可以通過手柄射線對準(zhǔn)場景中左側(cè)列表，按動板機進(jìn)行場景設(shè)備切換。

操作切換:VR 中對設(shè)備有如下兩種操作，可以通過右下角的模式按鈕點擊切換。

平移模式:該模式下，用戶可以對準(zhǔn)設(shè)備并且按動板機將設(shè)備從一個位置移動到另一個位置，并且可以通過觸摸觸摸板來拉近和拉遠(yuǎn)設(shè)備零件。

抓取模式:該模式下，用戶可以對準(zhǔn)設(shè)備并且按動板機將設(shè)備抓取過來，抓取過來之后，可以通過觸摸觸摸板來旋轉(zhuǎn)以及放大或者縮小零件。

一鍵還原:將設(shè)備各部分零件還原到最初始的位置。

拆解動畫:將設(shè)備的各部分零件通過之前預(yù)定好的位置按步驟一步一步拆解開來。

還原動畫:該操作可以理解為拆解動畫的倒放，即將拆解的過程逆序還原。

線框切換:HT 支持將設(shè)備節(jié)點的三角面表示出來，可以具體的看到該設(shè)備的線框輪廓。

三維場景

HT支持obj模型的導(dǎo)入，VR場景所出現(xiàn)的設(shè)備零件均為 obj 模型，由于需要在之后進(jìn)行設(shè)備的拆解，所以建模的時候需要分別對設(shè)備的各部分零件進(jìn)行建模，而不是對設(shè)備整體進(jìn)行建模，如果對設(shè)備整體建模那么在 HT 的場景中就是一個Data節(jié)點，從而不能對零件進(jìn)行拆解，如果拆解開來，那么在 HT 中可以加載多個 obj 則就有多個 Data 節(jié)點，有多個零件的 Data 節(jié)點之后就可以對設(shè)備零件進(jìn)行移動或者其它旋轉(zhuǎn)操作。

如下為導(dǎo)入場景中的obj模型：

從上圖可以看出我們導(dǎo)入obj之后零件之間是分散的，所以需要對零件的初始位置進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整出一個由許多零件構(gòu)成的完整設(shè)備，當(dāng)然調(diào)整不可能通過代碼來調(diào)整，對應(yīng)的有三維編輯器可以調(diào)整，進(jìn)行拖拖拽拽將不同零件拼湊起來，如下為組合之后的設(shè)備整體：

當(dāng)然 HT 提供的 VR 插件還有很多的配置項，方便用戶更好的調(diào)整 VR 場景，包括刷地形，場景移動方式，場景操作方式都可以通過配置進(jìn)行配置。

拆解規(guī)則從文章前面的部分效果圖可以看到我們每個場景的設(shè)備都有拆解，并且每個設(shè)備的零件數(shù)量，零件位置，零件拆解的方向，偏移的長短都是不一致的，所以不可能通過代碼來將上面的偏移長短，偏移方向?qū)懰?，需要制定一套拆解?guī)則來幫助我們可以更方便制作每個場景的拆解動畫，這樣只需要設(shè)計師根據(jù)與程序約定好的拆解規(guī)則進(jìn)行配置就可以配置出不同場景不同設(shè)備的拆解動畫。該系統(tǒng)的拆解分為兩種情況：

單體移動:單個設(shè)備零件沿著父節(jié)點位置和該節(jié)點位置的連接線方向移動

組合移動:多個設(shè)備零件的組合沿著某個方向移動，組合移動之后，設(shè)備零件可以在組合移動之后的位置進(jìn)行再沿著某個方向進(jìn)行移動，可以無限進(jìn)行嵌套，即組合之后還可以組合移動，或者單體移動

單體移動示意圖如下：

組合移動示意圖如下：

VR 軟件以及硬件安裝

本系統(tǒng)采用的VR硬件設(shè)備為HTC VIVE接下來講的是安裝 HTC VIVE的過程和步驟。

第一步：撮合 HTC VIVE 和電腦主機

到HTC官網(wǎng)找到連接指南，然后按照步驟安裝即可，我們只需看以下截圖部分的目錄即可。

第二步：下載軟件

到Steam官網(wǎng)下載 Steam，下載完 Steam 可以在 Steam 中下載 Stream VR。

第三步：打開 Stream VR 檢查設(shè)備狀態(tài)

打開 Stream VR，會出現(xiàn)以下畫面，這是用來表示 HTC VIVE 頭顯的工作狀態(tài)的，通過圖標(biāo)我們即可查看頭顯、手柄控制器和定位器等配件的工作情況。

第四步：選擇房間設(shè)置模式

如果您的房間位置比較大可以選擇第一項，我選擇的模式為第二項，站立模式。建議選擇一種房間規(guī)模，可以完整的進(jìn)行設(shè)置。

第五步：將頭盔、兩個手柄控制器放置在兩個定位器可視范圍內(nèi)，建立定位

第六步：校準(zhǔn)頭盔中心點

該步為設(shè)置頭盔默認(rèn)的朝向。

第七步：定位地面

將兩個手柄控制器放置在定位器可視范圍內(nèi)，然后點擊電腦屏幕上的按鈕“校準(zhǔn)地面”，等待系統(tǒng)校準(zhǔn)

第八步：進(jìn)入 Steam VR 自帶房間進(jìn)行測試

設(shè)置完畢之后可以進(jìn)入 Steam VR 自帶的房間進(jìn)行體驗。

當(dāng)人們談起5G時代的新應(yīng)用，VR、AR總是一大熱門話題。4G 時代移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)足以承載起高清視頻，那么 5G 時代理所當(dāng)然就能傳輸數(shù)據(jù)量更大的沉浸式 VR、AR 影像。因此，不少人將 5G 視為 VR、AR 崛起的踏板，隨時隨地身臨天涯海角，似乎并非是遙不可及的夢。當(dāng)前 4G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在 VR/AR 上會帶來大約 70ms 的時延，這個時延會導(dǎo)致體驗者存在眩暈感，而 5G 數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t可達(dá)到毫秒級，可以有效解決數(shù)據(jù)時延帶來的眩暈感，有助于 VR/AR 的大規(guī)模應(yīng)用。

目前隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，VR/AR 產(chǎn)業(yè)正逐步走向復(fù)蘇，市場熱情在逐漸升溫，虛擬現(xiàn)實游戲、虛擬現(xiàn)實現(xiàn)場直播等都是 5G 在 VR/AR 上的具體應(yīng)用。在科技進(jìn)步的今天，安全也是一個重要的話題，VR 結(jié)合仿真的應(yīng)用也是大勢所趨，仿真可以讓用戶真實切身感受，例如消防預(yù)警，管道預(yù)警，可以讓用戶在 VR 世界中體驗消防滅火等消防員的操作，讓用戶沉浸在 VR 世界中感受到火災(zāi)來臨時怎么進(jìn)行實際操作。所以 VR 帶來的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止仿真，模擬等體驗，更多帶來的是能為人們提供真實的實際作用，而不是噱頭。

程序手機端運行截圖：

責(zé)任編輯：lq