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(shí)的結(jié)合已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，5G是新一代信息通信技術(shù)升級(jí)的重要方向，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的發(fā)展趨勢(shì)。本文所講的VR是機(jī)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(dòng)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(shí)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(jī)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(shí)際應(yīng)用場(chǎng)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(gè)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(chǎng)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(gè)實(shí)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(dòng)拆解的過程以及拆解之后自動(dòng)還原的過程。

考試系統(tǒng):這部分是考驗(yàn)?zāi)銓?duì)設(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(duì)拆解過程的了解。

VR 模式:該部分便是三維場(chǎng)景結(jié)合 WebVR 的具體實(shí)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(chǎng)景。下面描述了VR中的主要操作，沒有進(jìn)入VR的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)如下所說的六個(gè)按鈕操作，在點(diǎn)擊進(jìn)入WebVR時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)顯示出VR場(chǎng)景里的六個(gè)操作按鈕，反之退出VR時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)隱藏三維中的六個(gè)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(duì)準(zhǔn)場(chǎng)景中左側(cè)列表，按動(dòng)板機(jī)進(jìn)行場(chǎng)景設(shè)備切換。

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

平移模式:該模式下，用戶可以對(duì)準(zhǔn)設(shè)備并且按動(dòng)板機(jī)將設(shè)備從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)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(duì)準(zhǔn)設(shè)備并且按動(dòng)板機(jī)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(dòng)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(dòng)畫:該操作可以理解為拆解動(dòng)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(diǎn)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(chǎng)景

HT支持obj模型的導(dǎo)入，VR場(chǎng)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(shí)候需要分別對(duì)設(shè)備的各部分零件進(jìn)行建模，而不是對(duì)設(shè)備整體進(jìn)行建模，如果對(duì)設(shè)備整體建模那么在 HT 的場(chǎng)景中就是一個(gè)Data節(jié)點(diǎn)，從而不能對(duì)零件進(jìn)行拆解，如果拆解開來，那么在 HT 中可以加載多個(gè) obj 則就有多個(gè) Data 節(jié)點(diǎn)，有多個(gè)零件的 Data 節(jié)點(diǎn)之后就可以對(duì)設(shè)備零件進(jìn)行移動(dòng)或者其它旋轉(zhuǎn)操作。

如下為導(dǎo)入場(chǎng)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(duì)零件的初始位置進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整出一個(gè)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(duì)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(xiàng)，方便用戶更好的調(diào)整 VR 場(chǎng)景，包括刷地形，場(chǎng)景移動(dòng)方式，場(chǎng)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(gè)場(chǎng)景的設(shè)備都有拆解，并且每個(gè)設(shè)備的零件數(shù)量，零件位置，零件拆解的方向，偏移的長(zhǎng)短都是不一致的，所以不可能通過代碼來將上面的偏移長(zhǎng)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(gè)場(chǎng)景的拆解動(dòng)畫，這樣只需要設(shè)計(jì)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(chǎng)景不同設(shè)備的拆解動(dòng)畫。該系統(tǒng)的拆解分為兩種情況：

單體移動(dòng):單個(gè)設(shè)備零件沿著父節(jié)點(diǎn)位置和該節(jié)點(diǎn)位置的連接線方向移動(dòng)

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

單體移動(dòng)示意圖如下：

組合移動(dòng)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(jī)

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(huì)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(xiàng)，我選擇的模式為第二項(xiàng)，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(gè)手柄控制器放置在兩個(gè)定位器可視范圍內(nèi)，建立定位

第六步：校準(zhǔn)頭盔中心點(diǎn)

該步為設(shè)置頭盔默認(rèn)的朝向。

第七步：定位地面

將兩個(gè)手柄控制器放置在定位器可視范圍內(nèi)，然后點(diǎn)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(cè)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(yàn)。

當(dāng)人們談起5G時(shí)代的新應(yīng)用，VR、AR總是一大熱門話題。4G 時(shí)代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)足以承載起高清視頻，那么 5G 時(shí)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(shí)隨地身臨天涯海角，似乎并非是遙不可及的夢(mèng)。當(dāng)前 4G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在 VR/AR 上會(huì)帶來大約 70ms 的時(shí)延，這個(gè)時(shí)延會(huì)導(dǎo)致體驗(yàn)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(jí)，可以有效解決數(shù)據(jù)時(shí)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(chǎng)熱情在逐漸升溫，虛擬現(xiàn)實(shí)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)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(gè)重要的話題，VR 結(jié)合仿真的應(yīng)用也是大勢(shì)所趨，仿真可以讓用戶真實(shí)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(yàn)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(shí)怎么進(jìn)行實(shí)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(yàn)，更多帶來的是能為人們提供真實(shí)的實(shí)際作用，而不是噱頭。

程序手機(jī)端運(yùn)行截圖：

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