虚拟现实论文关于新工业革命计算机辅助虚拟现实论文范文参考资料

虚拟现实论文关于新工业革命计算机辅助虚拟现实论文范文参考资料 人类向计算机辅助分析的迈进发生在600多年前。尼古拉奥雷姆是法国逻辑学家及学者，他于1377年成为利雪的主教。他发表了几本精确描述地球围绕太阳运转的小册子。约300年后，哲学家笛卡儿进一步拓展了这些理论，他能够通过参照描述物体表面各点位置的数学代码定义普通物体（例如金属片）的形状。19世纪，法国生理学家艾蒂安-朱尔马雷发明了呼吸描记器，进一步完善了此项研究。呼吸描记器能够将机器或动物的运动转换为一系列图片，然后将这些图片转换为数字序列。所有这些理论为工程制图背后的剖析几何学奠定了基础，更是在信息转换为二进制代码后为计算机3D建模奠定了基础。 新空间维度 经过90分钟的车程，游客抵达圣保罗东部地区，首先映入眼帘的是宽阔的林荫大道，与之相连的是圣若泽杜斯坎普斯工业中心。这里是众多公司总部的所在地，其中重要的一家是巴西航空工业公司，它是世界第三大商用飞机制造商。巴西航空工业公司坐落于工业中心的*位置，这使这个拥有12000名员工的公司深感自豪。进入巴西航空工业公司的“虚拟现实”实验室，游客戴上特制的眼镜后可以通过巨大的显示屏欣赏“虚拟飞机”内部及外部的三维景观。工程师们在此实验室内模拟新部件或组件如何转变尚处于设计阶段的飞机的形状或性能。 法维奥卡佩拉是巴西航空工业公司的一名研发工程师。他说，如果没有这样的模拟设备，设计并制造一架现代化飞机几乎是不可能的。一架飞机由20多万个独特部件组装而成，其中还不包括铆钉、螺丝钉之类的组装零件，只包括发动机（一台发动机由15000个零件组成）等大型部件的内部零件。卡佩拉还解释说：“我们的模拟系统能用一行计算机代码表示每个部件，这样我们就可以通过大量实验确定每个部件的最佳安装位置。与通过绘图进行设计相比，通过模拟设备优化设计要方便得多。”该软件还可以预测飞机投入使用后各部件将发生的变化（如热量如何在机身各部件或发动机的涡轮中流动），从而有助于制订维护计划。 巴西航空工业公司的虚拟现实设备是一个将计算机辅助分析应用于制造业的典型案例。 xx年，全球制造商投入了大约1.2万亿美元进行新产品开发，开发新产品的过程包括使用智能软件进行数据处理。同年，计算机辅助分析软件的销售收入约达200亿美元，不及开发总成本的2%。然而，如果没有这些软件，再高额的开发成本很大程度上也会失去作用。英国计算机科学家查尔斯朗是20世纪70年代将计算机辅助设计与分析理念引入商业领域的先锋人物，他总结道：“以前一直被认为是深奥的技术现已成为主流。这意味着各类制成品，无论是烤箱还是导弹，其制造过程可以更可靠、更高效，开发时间可以更短，功能可以更强大。” 由于计算技术的发展，在制造业中采用计算机辅助分析造成了信息处理量激增。直到15世纪晚期，约翰尼斯古腾堡发明了印刷机后，信息存储量才变得无关紧要。印刷机实现了图书及其他文件的大批量生产，同时也大大提升了人们处理及传递信息的能力。此前，人们只能通过手写、画画或讲话传递信息。20世纪末，价格低廉的计算机的出现更大程度上转变了信息流的性质。 这些信息库中的大部分信息是关于工厂开发或生产的产品。制造新型波音787梦幻超级巨无霸喷气式飞机需要大量数据，这些数据存储在波音公司或其供应商的计算机中。用于制造该飞机的计算机程序数据总计16000GB，相当于1600万册图书的信息量。 在制造产品前，设计工程师可以通过计算机辅助分析，将产品图形或图片以物质世界的三维形式呈现在计算机显示屏上进行描述。通过安装能预测产品运转的其他软件，工程师们还可以进入第四维空间时间。 更炫的四维空间 进入四维空间是计算机辅助分析的最新发展成果之一。四维空间覆盖物理空间及时间，目前的学科知识仍然适用。未来预计此项技术的发展将进入第五维空间，即在产品制造之前，通过触摸或肢体动作等手段而不是语言或图解来获取产品信息，创意旨在进一步完善计算机辅助分析软件，从而使产品模型更加逼真。 探索以这种方式处理信息的策略是新学科“触觉学”的研究任务之一。触觉学是一门研究触觉的学科。位于斯德哥尔摩的Reachin技术公司是这个领域的先锋。Reachin已将“数据手套”融入模拟系统。“数据手套”和其他形式的手套一样戴在手上，但手套上有能与计算机设备进行交互的特殊传感器。这些传感器可以通过触觉预测新产品的运转情况。此技术可用于设计新产品，在构建原型之前，工程师们可以通过三维图像分析技术在屏幕上展现一辆新汽车的图片。带上数据手套后，人们能直接体验手握汽车方向盘的感觉。触觉学的首次大规模商用很可能是电脑游戏，游戏产品的制造商将新特性融入产品，使人们能够在客厅里通过键盘或鼠标之外的方式享受交互式电脑游戏。 触觉学使人们仅需手握触摸板就能玩游戏、感受温度并做出反应。在这个系统中，玩家可以通过不同的温度判断这场屏幕上的模拟大战的输赢。触觉学也可用于制约挖掘机。操作人员可以通过操作杆传递的“软硬度”信息识别所挖岩石的特性，并根据这些信息适当地移动挖斗，并施加更大挖力挖掘较硬岩石。将触觉学转化为实用工具需要当前计算机辅助分析应用中采用的三维软件新技术，同时还需要融入了加热元件与振动装置的新型传感器设备，从而提供与人们的手指神经末梢相同的触觉体验。 “人机交互”是从任天堂公司的Wii游戏机或微软公司的体感游戏设备Kinect等类似产品中衍生出来的一个主题，这些产品通过无线定位设备以及捕捉运动（如挥手或上下跳动）信息的小型摄像机接收信息。预先设置的计算机能够识别身体各部位的位置转变，并以特定方式诠释这些转变。这类计算机制约策略的应用远远不止视频游戏。微软公司正通过完善其Kinect技术探索新的策略，使外科医生在进行高难度手术时能够通过手势获取人体器官的计算机图像。此技术也可以用于新一代“免提”移动设备的开发，或使重度残疾群体能通过移动手指或脚制约一系列工具。 工业转型前景展望 随着公司的发展，人们意识到如果各公司把技术视为建立