随着各大工业领域的数字化程度不断深入,作为一种基本方法,3D建模越来越广泛地应用于各个工业领域的研发制造过程。但是,如何让3D模型发挥其最大的价值,以在方案定型、物理样机建造之前,利用它实现多部门协作、模拟验证,来规避设计和制造的风险。在这样的背景下,便有了VR技术的用武之地。TechViz 开发的TechViz XL就是一款利用VR技术为这些新问题提供解决方案的软件。

TechViz 虚拟样机软件

虚拟样机软件
这款软件的应用领域极广,可以满足建筑,造船,制造,汽车,教育科研,航空,能源多种领域的应用。而且针对不同的客户群体,该软件还可以满足他们个性化的需求,得到了与之合作的各个行业的知名企业的认可。在开始详细介绍行业应用之前,我们先简单地了解一下。

1 产品特点

北安普顿大学
TechViz是2004年建立于巴黎的专注于沉浸式虚拟现实技术的法国软件制造商,其解决方案在国际享有极高的声誉。TechViz XL可以将用户原始的3D模型,比如达索系统CATIA、Solidworks,西门子NX、PTC Pro/E等200多种3D应用软件直接在虚拟现实系统中可视化,以此来实现数字样机评审展示评审、虚拟装配、人机工程模拟,为用户在设计验证阶段缩短周期、减少风险、节约成本。虚拟环境包含头盔、单通道或多通道投影墙、多面Holospace和CAVE等。那使用这款软件在VR虚拟环境中展示模型和其他技术有何不同呢?

2 TechViz XL对项目评审的帮助

传统的研发过程是利用计算机辅助造型设计软件完成三维数据模型,对关键零部件及关键技术进行必要的计算机辅助工程分析、然后加工实体模型(物理样机)、经过评审后进行生产准备阶段。在整个产品开发流程中,大量时间需要花在产品试制阶段,对原始设计进行试验及验证、发现设计缺陷并进行改进、优化、完善。
TechViz XL
TechViz XL 是一款专门针对虚拟现实系统设计和开发的中间件软件。它为3D应用程序实现快速立体可视化提供了专业解决方案,可以直接将虚拟数字样机从3D应用程序中逼真的呈现出来。简单的说就是直接在应用程序中无缝使用,不需要在显示过程中再将数据转变格式导入到其他平台。同时无需进行专业软件培训或技巧学习,即可使用TechViz XL完成应用程序的快速可视化并加速显示。

3 与其他虚拟现实软件的不同

在使用其他脱离原始应用软件的虚拟样机软件的过程中,仅仅导入模型文件这一步便需要花费几小时甚至是几天的时间,大量时间被白白浪费。此外,导出的轻量化模型对数据精度有损失,这给模型的审核工作带来了不确定因素。尤其在三维模型的开发阶段,每天工程师都会对模型进行修正,在这个阶段为了进行设计评审而反复在不同平台之间处理数据,工作效率是很低的。很可能会因为麻烦而放弃对新技术的使用。而利用TechViz XL 就可以很轻松地解决这些问题。
虚拟现实软件
与其他虚拟样机展示方法不同, 使用TechViz XL用户无需从原本的3D软件导出模型,而是通过TechViz XL利用显示硬件系统直接把3D模型投射虚拟空间内。依靠手柄和眼镜组成的追踪系统,软件可以识别用户与模型在虚拟空间的相对位置,并且在用户运动过程中进行自然交互从而使其在虚拟空间获得沉浸式体验。
TechViz XL
在模拟仿真过程中,TechViz通过创建可靠的和高性能的显示环境,尊重和还原最可靠的智能专业三维应用软件的计算结果,通过提供最精确的自然交互的方式提高了专业软件计算结果的指导意义,即:
  • 在虚拟现实环境中及时发现问题
  • 在专业三维软件中修改并进行定量定性重新计算
  • 在虚拟现实环境中对得到的结果进行更深入的理解
作为产品设计和产品制造之间的桥梁,在产品设计阶段,通过仿真验证,工艺部门与设计部门实现同步工作,参与产品的设计过程。在同步工作的过程中提出专业的意见进行产品更改,使设计到生产制造之间的不确定性降低,使生产制造过程在数字空间中得以检验,减少了项目后期的更改,避免了时间和成本的浪费,缩短了从设计到生产的转化时间。
虚拟样机软件
下面我们就通过这款软件在汽车制造领域的应用实例来具体了解他的强大。

4 汽车制造领域

TechViz 已经和这个行业有了超过十年的合作经验。 与各大汽车制造商比如雷诺,标致雪铁龙,特斯拉,通用汽车,福特,本田,宝马,保时捷,菲亚特-克莱斯勒,一汽大众,东风日产等等都有深入的合作。这里以新能源造车先驱特斯拉为例来介绍。

特斯拉

特斯拉利用TechViz进行新能源车工厂布局的数字评审。针对特斯拉对整个工厂这个超大复杂模型实现虚拟环境可视化的需求,TechViz的可视化方案提供了很好的帮助。
VR虚拟装配
借助TechViz XL可以实现沉浸体验1:1比例体验未来工厂。在这个过程中,用户更可以通过穿戴设备驱动虚拟人在VR环境中行动或到达某一位置,并且把这些运动数据直接反馈到计算机中。这些结果可以验证设计的流程是否合理,评估确定操作人员是否可以方便安全地在环境中移动、实现零部件装配。整个评估过程允许设计工程师、生产专家、人机专家共同参与项目评审。从而提高跨部门协作效率以获得最优结果。
此外,利用TechViz XL还可以帮助汽车厂商进行空气动力学仿真检验,内饰和结构设计,发动机制造设计等等。

通用汽车

通用汽车将多种CFD软件与TechViz结合来进行气动等仿真。CFD可视化的复杂性来自于仿真数据结果的体量。在VR沉浸式的环境中把CFD应用程序中的流量、速度、方向、温度等等原始数据可以清晰地可视性化。这让工程师更容易地体会和理解它们,从而优化和研究能源在通用汽车中的有效性利用,提高驾驶安全性和舒适度。
通用汽车VR设计

本田

本田汽车
在和本田的合作中, TechViz帮助本田进行结构设计和上下车人机的研究。对于整车总体布置和产品人机部门,可视和可达性是非常重要的。在TechViz的帮助下,本田的工程师利用光学追踪系统追踪捕捉真实场景的手指、白车身、座椅和方向盘并将他们显示在虚拟环境中,以此对不同新车型进行人机验证。

福特

福特则是在发动机制造中依靠TechViz的多GPU处理能力,获得了对仿真结果的最高可视化效果。TechViz帮助福特在HTC Vive头盔中显示了他们甚至不能在电脑工作站上显示的数据量。
福特汽车VR

5 写在最后

上述几个TechViz在汽车制造领域的实例可以清晰地体现TechViz在帮助用户优化研发,设计,生产,培训等等各方面做出的贡献。借助TechViz 的解决方案,客户很好地解决了面临的困难,实现了过程优化,帮助客户大大提高了协作效率。 多年VR领域的深耕让 TechViz 获得了各大汽车制造公司的认可。
此外,在建筑,造船,工业制造,教育研究,航空,能源领域TechViz也有了越来越多的合作者。 而随着在中国市场的不断开拓,我们也在中国地区有了超过100个各个工业领域的用户。
未来的工业将是数字化的工业,而VR技术的就是数字化的工业的翅膀。持续立足于客户需求,提供可行性高,高效便捷的VR解决方案是TechViz不懈追求的目标。TechViz 将依靠在VR领域积累的先进技术,持续开发更多新的功能以便满足我们客户的新需求,为客户提供很好的服务。

本文配图非用户现场图,TechViz拥有版权或使用权。