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先进制造技术
先进制造技术——虚拟现实
虚拟现实(VirtualRealit苏VR)是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境,用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响,可以产生亲临对应真实环境的感受和体验.虚拟现实是人类在探索自然、认识自然过程中创造产生,逐步形成的一种用于认识自然、模拟自然,进而更好地适应和利用自然的科学方法和科学技术.
虚拟现实思想和研究目标的形成
VR概念、思想和研究目标的形成与相关科学技术,特别是计算机科学技术的发展密切相关,
主要经过了模拟仿真物理现实计算机仿真科学技术模拟现实世界(计算机显示和人机交互的角度)这三个阶段。
虚拟现实的科学技术问题类
VR的目的是利用计算机技术及其他相关技术复制、仿真现实世界(假想世界),构造近似现实世界的虚拟世界,用户通过与虚拟世界的交互,体验相对应的现实世界,甚至影响现实世界.这一过程可以形式化地表述为:
设W为现实世界(假想世界)所有状态的集合,将W划分为不交子集的集合T,以使不同的vR建模方法可以模型化对应划分中的现实世界状态;C是计算机状态序列的集合;E是人机交互设备的集合,S(e)为e的状态序列的集合.我们首先定义一个选择操作see,它把W中的状态映射到它所选择的划分:
see:
W*T.
in,show,do三个函数就是虚拟现实的三大科学技术间题类.in是VR中的建模,可以是一个算法、公理系统,也可以是一个有结构的人工计算机输入过程;show是vR对象的表现,可以是一个算法、数据变换,也可以是有结构的数据输出流;do是人或外部世界对虚拟环境的控制,是有结构的数据输入流,与交互设备密切相关.
没看懂吧,没关系,我们从下面来慢慢解释这些函数。
虚拟现实系统的分类
VR的研究对象、研究目标和应用需求都决定了这是一个学科综合交叉、应用领域广泛、系统种类繁多的科学技术领域.VR系统从不同的角度出发可以有不同的分类.
从系统功能角度的分类
从系统的功能和作用,实际上也就是从应用的角度来看,VR系统可分为训练演练、规划设计和展示娱乐等几类。
从沉浸式体验角度的分类
从沉浸式体验角度,VR系统有非交互式体验、人一虚拟环境交互式体验和群体-虚拟环境交互式体验等几类.
这种角度强调用户与虚拟环境的交互.
在人一虚拟环境交互式体验系统中,用户可以通过交互设备(如数据手套、数字兵器、数字手术刀等)与虚拟环境进行交互,虚拟环境中的景物对交互行为做出实时响应,使用户能感受到虚拟环境的变化,从而产生对相应现实世界的体验,如飞行模拟器、单兵训练环境等;群体-虚拟环境交互式体验系统是人一虚拟环境交互式体验系统的多机化、网络化.多个或群体用户可以共享一个虚拟环境,同时与包括用户化身在内的虚拟环境进行交互,感受到和虚拟环境及其他用户相互作用的体验,如军事仿真演练、网上交互游戏等.
虚拟现实系统中的数据流
VR系统是一种拥有多种类型数据的复杂信息系统,可以由运行期间不同类型数据流动的方式和走向来描述.按照这种观点,VR系统就是一个在n个阶段,有二种数据根据一定规则,与有关环境相互作用,不断进行转换、积累、流动的信息系统.
VR系统中的数据根据其来源和所起的作用可分为4类:
平台数据(platform
data,记为PD),这类数据包括支撑具体虚拟现实系统运行的计算机系统、网络系统、公共平台所生成的元数据,也包括具体VR系统通用部分生成的管理数据:
模型数据(modeldata,记为MD),VR系统中的主体数据,是现实世界事物在数字空间中的映像;感知数据(sensedata,记为SD),或称渲染数据,作用于各种输出设备使用户产生视、听、力等感觉;控制数据(eontroldata,记为CD),指用户通过输入设备所生成的数据,用于对虚拟环境进行控制和影响.四类数据及对应的生成器,如表1所示.
.几种vR系统中的数据流.
图1给出了场景漫游VR系统的数据流.虚拟场景由开发人员通过视频、图像、光谱、扫描仪等数据采集设备和建模软件建立,漫游时可通过鼠标、操纵杆等输入控制数据来调度场景的模型数据,从而选择漫游的视点.
图2是单兵VR训练系统的数据流.用户通过数字化武器产生控制数据,与VR场景对象发生作用,结合系统规则形成的平台数据生成新的模型数据,再
经过渲染算法生成新的感知数据.多人对抗演练VR系统可以在单兵VR训练系统基础上开发建立,并在DIS,RTI等分布式VR系统运行支撑环境支持下运行.
虚拟现实中的建模方法
要在数字空间中模拟现实世界中的对象和状态,就需要将现实世界中的对象、对象之间的关系、对象之间相互作用及发展变化所遵循的规律映射为数字空间中的各种数据表示,这一过程称为建模,也就是上面说的VRS元组中的函数in.下面介绍主要建模方法及发展方向.
建模首先涉及模型数据.由于现实世界的对象、状态千变万化,因此模型数据也种类繁多.但从数据来源说,模型数据则主要有实际测量、数学生成和人工构造三大类.
实际测量:
通过二维或三维扫描仪、摄像机、运动捕获设备、数据衣、数据手套、以及各类专业数据采集设备(如CT、B超、核磁共振、卫星遥感等)或人工测量所获得的数据.数学生成:
通过实验分析、物理仿真、归纳抽象等形成数学模型,如物理公式、模拟算法、公理系统等.数学模型的计算可以生成模型数据,例如根据物体运动方程获得物体的位置数据.
人工构造:
人工或人工借助建模软件(如CRE-ator,3Dstudio,AutoCAD)通过假设、想象生成模型数据,如物体的3D模型、动漫、影视制作等.
实际建模过程中,通常根据被模拟的现实世界对象的复杂性以及模型逼真期望程度,采用多种方式相结合形成模型数据.
VR建模方法与所要模拟的对象类有关,也与应用领域密切相关,针对所要模拟对象的不同方面,可将建模方法分为景物外观建模、基于物理的建模、行为建模和虚实融合建模等.景物外观建模针对景物的外观,主要包括基于几何、图像和材质光照信息的建模方法;物理建模在于体现对象的物理特性,使得虚拟环境中的动、静态景物更加逼真,主要涉及物体的动力学、碰撞、变形等物理过程的模拟;目前VR中的行为建模主要指自治实体的建模,涉及人工智能等学科领域,计算机生成兵力CGF(oomputergener-atedforces)是行为建模在VR中的一个典型应用;虚
实融合建模是一类重要的建模方法,可以使计算机生成的虚拟景物与现实世界的真实环境自然地融为一体.从而有效地提高VR建模的效率、灵活性和逼真性.虚实融合建模是目前增强现实的主要研究内容.
景物外观建模方法
景物外观模型用干表现虚拟对象的空间结构和外观,包括点云模型、网格模型、体素模型等,主要有基于深度图、基于图像、基于体的建模方法,以及物体表面光照模型等。
基于深度图像的建模深度图像的每个像素保存与其关联的光线与被拍摄场景的第一个交点的深度信息,其建模过程包括深度图像的获取、配准、表面重建和修复.
基于图像的建模基于图像的建模方法利用拍摄的照片构造逼真的三维模型,有主动式和被动式两类方法.主动式方法通过控制场景中的光照主动地获取景物的三维信息,具有较高的重建精度且算法简单,但需人工创建重建线索,操作比较复杂.被动式方法被动地接收场景中的光亮度信息,进而通过分析图像中的明暗、阴影、焦距、纹理、视差等被动线索进行三维重建,对建模景物的规模和位置限制少,但精度较低,算法较为复杂.
材质光照建模方法物体表面材质属性的获取、建模技术,在真实感建模领域具有重要意义.物体材质反射属性的体现主要集中在光线与物体表面的相互作用上.光子物理学认为,光线与物体的相互作用可以由入射光的位置、方向、波长、及光线在物体内部的传输时间等信息所描述,可以表示为一个12维函数.在实际
应用中,简化该函数,得到一个8维双向表面散射。
体光照模型体光照模型是对光线穿过体素时光强发生变化等物理现象的数学描述,是进行直接体绘制的基础.目前常用的体光照模型有源一衰减模型、变密度发射模型、材料分类及混合模型等几种.
源衰减模型把体数据场中的每一体素作为一个质点光源分配一个源强度和一个衰减系数,生成的光线在数据场中沿距离衰减后被投影到视平面上,形成结果图像.该模型具有比较可靠的物理和数学基础,是目前体绘制中应用较多的光照模型.
变密度发射模型把任一对象看作一个连续分布的质点光源系统,对象空间充满粒子云,每一粒子均可发光,通过累计光线所穿越的质点对光强的贡献来计算光照.虽然微观解释不同,但这种模型与源一衰减模型所得到的结果一致。
材料分类及混合模型认为体素是由若干种材料组合而成,对不同材料分别计算其密度分布、光照强度和不透明度;通过组合公式按各种材料所占的百分比混合成该体素的亮度和不透明度,并根据组合体发射光和面散射光计算出总体光照强度.
此外,还有场的建模等,这边就不详细介绍了。
基于物理的建模方法
虚拟环境和对象的逼真性与外观建模水平有关,更与其运动、相互作用和发生变化时符合物理规律的程度密切相关,这有赖于物理规律的建模.
根据建模对象的不同,基干物理的建模方法有针对刚体、柔性物体、不定形物和人体运动的建模方法.此外,为了模拟某些自然场景和随机变化,人们还在基于物理的建模中采用粒子系统和过程方法.
刚体运动建模方法刚体运动建模时只需考虑它在环境中位置与方向的变化,不需考虑物体变形,涉及的内容主要包括刚体的运动模拟、碰撞检测以及联接和约束等间题.
柔性物体建模方法现实世界中,许多物体在运动或相互作用过程中会产生形变,即所谓柔性物体.基于物理的建模方法将柔性物体划分为质点网格,将柔性物体的运动看成质点网格在力、能量等各种物理量作用下的质点运动.
流体建模方法流体建模一般是从流体力学中选取适当的流体运动方程,进行必要的简化,通过数值求解得到各时刻流体的形状和位置.目前已有模拟水流、波浪、瀑布、喷泉、溅水、船迹、气体等流体效果的模型.
虚拟人运动建模方法虚拟人,是通过数字技术模拟真实的人体器官而合成的三维模型。
这种模型不仅具有人体外形以及肝脏、心脏、肾脏等各个器官的外貌,而且具备各器官的新陈代谢机能,能较为真实地显示出人体的正常生理状态和出现的各种变化。
虚拟人是虚拟环境的重要组成部分,虚拟人运动的建模研究主要涉及运动数据的获取、处理和运动的控制.运动数据的获取需要运动数据捕获设备,如数据衣、数据手套等.将采集到的运动数据应用于虚拟角色,可以有效增强虚拟环境的真实感.数据采集设备的关键部件是传感器,根据传感器的不同原理,目前的运动捕获设备主要有机械系统、电磁系统和光学系统等几类.运动数据的处理主要面向运动编辑和运动合成.运动编辑通过对运动片段进行少量的改动,使之符合一定的时间和空间约束,从而合成满足特定需求的人体运动,运动控制.通过控制人体模型的虚拟骨架,可以生成人体运动的连续画面.目前,虚拟人运动控制的方法主要有关键帧方法、运动学控制、动力学控制和基于过程的运动控制
行为建模方法
vR中的行为建模是虚拟环境中自治对象研究的主要内容,开始于虚拟战场中计算机生成兵力(CGF)的研究.按照美国国防部的定义,行为建模是对“军事仿真中需要表示的人的行为或者表现进行建模”.近年来,VR应用对自治对象行为的智能水平提出了越来越高的需求,新的行为建模方法也不断涌现,行为建模成为VR研究中一个重要方面.但这一领域总体上属干人工智能的研究范畴,其难度相当大,进展也较缓慢,我们这里只作简要介绍.想要详细了解,蔡昕烨老师开了门人工智能技术实验,大家可以去了解了解。
自治对象的主要类型自治对象的行为建模首先与自治对象所要体现的个体数量有关,依此,自治对象分为个体和群体两类,个体对象是仅包含单一个体的自治对象.这类对象行为建摸的内容一般包括建立目标任务的概念模型、体系结构、行为规则、所需条件等.群体对象包括多个个体。
但可以多种解析度的整体形式存在,也就是说,群体对象可以表现为单一的对象,也可以表现为多个个体的形式.
基于有限状态自动机的建模方法有限状态自动机是为研究有限内存的计算过程和某些语言类而抽象出的一种计算模型。
有限状态自动机拥有有限数量的状态,每个状态可以迁移到零个或多个状态,输入字串决定执行哪个状态的迁移。
有限状态自动机可以表示为一个有向图。
自治对象的简单反应性行为可以采用有限状态自动机方法进行建模自治对象的每一种可能的反应动作表示为一个状态,发生的事件控制状态间的转换可以用“任务栈”处理不确定事件.采用有限状态自动机是军事仿真中常用的行为建模方法,
基于Agent的建模方法随着虚拟环境中对象类型的不断增加,对象的模型越来越复杂,传统方法很难表达自治对象的信念、愿望、意图等高层精神状态和复杂的行为,更难以模
拟自治对象组织等群体类对象的行为.于是研究者引入人工智能中关于Agent的研究,将其与VR行为建模相结合,形成了基于Agent的建模方法.这类方法适于个体和群体的行为建模.一方面,Agent中对于信念、承诺、意图、愿望等高层精神状态的描述方法能一定程度体现个体对象的自主性、自治性和智能性等特征;另一方面,Agent之间的通讯、协商、协作等可以描述自治对象组织中的协作特性.基于Agent的建模方法在分布式虚拟战场中得到越来越多的应用,
模型的聚合与解聚复杂实体模型往往具有多层次树状结构,一个模型包括许多子模型,子模型又包含子模型。
可解析的实体模型的解析度可以有多种.模型聚合就是将一个高解析实体模型转变为低解析实体模型.聚合是由分到合、由繁到简、由分散到统一的过程.模型解聚与模型聚合相反,是模型由合到分、由简到繁、由统一到分散的过程.
虚实融合的场景建模
传统的虚拟环境强调虚拟场景建模和虚拟场景的表示,需要大量的建模与绘制工作,随着VR应用领域的不断扩展,人们发现一些应用完全可以依托真实环境,只将少量的真实环境中没有或需要灵活变更的景物,通过VR建模构造成相应的虚拟景物,将其融入真实场景,可以有效提高虚拟环境的建模效率,扩展VR的应用领域.这就是目前增强现实所研究的内容,其中主要问题是虚实融合的场景建模.主要包括面向虚实融合场景构建的真实环境信息获取与表示、虚实对象三维注册、遮挡处理、虚实光照融合处理等方面。
这是“神奇书本”的虚实融合场景。
主要通过计算标志点的几何特征和相应像面位置,实现了基于标志点的虚实对象三维注册方法,从而研制出了“神奇书本”,读者不但可以直接阅读书中文字,也可以观察真实场景,而且可以感知由书本内容生成的虚拟物体和事件再现.
虚拟现实的表现技术
VR表现技术将数字空间内的各种虚拟景物模型通过不同的VR表现方法、算法渲染在表现设备上,以沉浸方式呈现给用户,属于出的vR8元组中的函数Show.
大家都知道,人的感知系统可划分为视觉、听觉、触觉、嗅/味觉和方向感等5部分,这就要求VR表现技术不仅要给用户提供逼真的视觉感受,还要在听觉、力/触觉和嗅/味觉方面
给出全方位的逼真表现。
视觉表现技术真实感图形图像实时绘制是实现vR视觉感知的最重要手段,是构造虚拟环境的一项核心技术.主要技术包括真实感光照计算、复杂纹理映射、自然景物的绘制、网格化简技术等内容。
真实感光照计算有局部光照和全局光照两类方法.在局部光照模型中,计算光照对象某一点的亮度时,仅考虑虚拟场景中的所有预定义的光源对象.全局光照将整个环境作为光源,不仅考虑场景中的光源对被绘制对象的直接影响,还考虑光线经反射、折射
或散射后对被绘制对象产生的间接影响.它可使绘制结果真实感大大增强.因此,全局光照是目前光照计算研究的重点.复杂纹理映射传统的纹理映射是指将具有颜色信息的图像附着在几何对象的表面,在不增加对象几何细节的情况下,提高绘制效果的真实感.随着绘制技术的不断发展,出现了更为复杂的纹理形式及与其相对应的映射方法.比如:
凹凸映射
、位移映射、视差映射、浮雕映射等。
自然景物的绘制由于自然景物远比大多数人造物体复杂,因此自然景物的模拟一直是计算机图形学中最具挑战性的问题之一随着vR技术的发展,研究人员为自然景物提出一系列基于物理和基于图形图像的生成方法.在这些方法中,建模与绘制的界限大都不那么清楚,甚至合为一体。
随着VR技术的进一步发展,之后,又提出了粒子系统、水波模拟、毛发与植物的建模绘制等方法。
听觉表现技术虚拟环境中每一个可发声的物体都是一个声源,听觉表现就是要对这些声源的音频特征和空间信息进行渲染,包括声音的模拟、合成及定位等.现有的大部分声音素材都是以数字形式存储的,所以声源的音频特征分析与合成,可借助数字信号的频谱分析方法进行处理.但是,仅有音频特征而没有空间信息是无法体现虚拟听觉空间的立体感和真实感的.因此,虚拟听觉空间中的声音定位是实现逼真三维音效的关键技术.有关虚拟听觉空间的详细介绍有兴趣的同学可以自己去网上搜点资料,这点我感觉主要是计算机学院的,要用到一个头部相关传输函数,我就不详细讲了,让我详讲我也将不出来,因为没准备。
力/触觉表现技术力/触觉表现的目的就是要使用户在与虚拟对象进行接触性交互时能够获得逼真的力/触觉感受.力/触觉表现需要借助力/触觉设备,并进行高效的力/触觉信息处理,主要是碰撞检测和碰撞响应.当用户操纵力触觉设备时,碰撞检测算法检测与虚拟对象的碰撞情况.如果发生碰撞,就按照预先制定的策略对碰撞做出响应,提供虚拟对象的相关力/触觉信息。
嗅/味觉表现技术很长一段时间,研究人员试图类比视觉,用几种基本颜色合成任意颜色那样,寻找一组“基础气味,来合成任意气味.鉴于特定应用环境中所需要的气味并不是很多,因此目前的许多研究集中于气味的传播.
虚拟现实的交互方式及其设备
vR人机交互是用户在虚拟环境中操作各种虚拟对象、获得逼真感知的必要条件,主要涉及人与虚拟环境之间互相作用和互相影响的信息交换方式与设备.这部分内容很大程度上面所述VR8元组中的函数do.
VR人机交互与计算机系统的人机交互具有十分密切的关系,既有一些共同的方式,也有明显的独特之处.计算机系统的人机交互强调人与计算机之间的信息传递,而VR的人机交互强调人与虚拟环境之间的感知传递.逼真虚拟场景显示、真实感触/力觉感知、三维空间方位跟踪、交互行为信息交换等已经成为VR系统中人机交互技术的重要内容.相对而言,VR的人机交互要求更高的自然性和真实感.
下面将依据VR系统的交互需求和典型应用,分析VR人机交互技术状况和发展趋势,立足于VR人机交互具有的可感知、可定位、可操作特点,从场景显示、触/力觉交互、方位跟踪、行走式交互4个方面综述VR的人机交互方式及其设备.
场景显示方式及其设备人获取的信息70%、80%来自视觉,因此视觉系统是VR最重要的感知通道.同时,虚拟场景的可感知也是用户在虚拟环境中进行人机交互的先决条件,所以场景显示方式及其设备是vR系统中人机交互的基本组成部分.主要有头盔式、桌面式、投影式、手持式和自由立体显示方式等。
力/触觉交互方式及其设备.许多VR应用需要用户感知虚拟环境中对象产生的力觉和触觉效果,所以,VR系统需要力/触觉交互方式和设备,在这方面典型的设备有力反馈操纵杆和触觉数据手套等.
跟踪定位方式及其设备跟踪定位器是VR系统中跟踪确定三维空间方位的装置,为立体眼镜、头盔显示器、数据手套等交互设备提供跟踪目标的方位信息,使用户具有可以自
由移动的交互空间增加用户交互操作的灵活性其中,有源跟踪定位方式具有发射器和接收器,能够通过发射和接收信号之间的物理联系确定被跟踪对象的位置和姿态.无源跟踪定位方式不具有主动信号源,仅通过接收器测量接收信号的变化,确定被跟踪对象的位置和姿态.本小节简要分析了机电式、电磁式、超声波、光电式和惯性式等跟踪定位方式的特点.
行走交互方式及其设备行走交互方式是用户在交互设备上实际行走,交设备将用户行走活动的有关信息传输给虚拟环境.行走交互涉及用户在虚拟环境的行进、转向、上下坡、越障、改变姿态等交互行为.下面根据设备的特点,主要包括踏板行走、地面行走和传动平台行走3种方式。
虚拟制造
虚拟制造是一种通过计算机虚拟模型来模拟和预估产品功能、性能及可加工性等方面
可能存在的问题的技术。
它提供了从产品概念的形成、设计到制造全过程的三维可视及交互的环境,使得制造技术走出主要依赖于经验的狭小天地,发展到全方位预报的新阶段。
虚拟制造技术的主要手段是在高性能计算机及高速网络的支持下,采用计算机仿真与虚拟现实技术,采用群组协同工作,在计算机上实现产品制造的本质过程,包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验,并进行过程管理与控制。
以三维CAD/CAE/CAM为核心的计算机辅助设计、工程分析、辅助制造技术,
国内有代表性的制造企业如航空航天、汽车摩托车、机械、仪器仪表、家电等,已开始引进先进的三维CAX技术来改造原来的二维辅助设计系统。
在新产品开发中广泛采用三维实体、曲面、实体曲面混合建模技术,建立零部件的三维数字化模型,并逐步向全数字化虚拟样机CAD方向发展;CAE技术的应用也从关键零部件的强度、刚度、模态分析,向整机的有限元分析发展,并在CAE的分析方法中,结合许多领域的专业知识,形成了专业化的CAE分析评估系统。
CAM技术的应用已从简单的零件、工模具的辅助制造,向复杂曲面零件、大型复杂模具三维型面的NC加工及加工过程仿真发展,DNC技术已得到普及,现代CAM技术为新产品的试制、工艺工装制造提供了先进的数字化加工手段。
网络技术作为一种共享资源、传递信息的工具也得到迅猛的发展。
网络技术是协同CAX、PDM的途径。
各种网络互联设备的出现使企业不用花费太大代价就可以搭建一个高速局域网,并可与Internet相连,在世界范围内传递信息,由此出现了协同电子商务时代。
虚拟制造的核心技术
以设计为中心的虚拟制造产品设计过程的复杂性,以及设计对制造全过程的重大影响,因此需要设计部门与制造部门之间在计算机网络的支持下协同工作。
虚拟设计平台是在Internet的支持下工作的,通过对产品信息综合分析,对产品实现建模以及产品的优化设计和零件的分析优化,达到产品零部件及产品整体的优化。
在此基础上,通过产品性能评价及产品可制造性评价软件模块,对产品的结构、产品制造及产品装配和产品质量、产品可制造的经济性等进行全面分析,从而为用户提供全部制造过程所需要的设计信息和制造信息,以及相应的修改功能,并向用户提出产品设计修改建议。
以产品为中心的虚拟制造它涉及虚拟制造平台和虚拟生产平台乃至虚拟企业平台,它贯穿于产品制造的全过程,包括与产品有关的工艺、工具、设备、计划以及企业信息等。
通过对产品制造全过程模型进行模拟和仿真,实现制造方案的快速评价以及加工过程和生产过程的优化,进而对新的制造过程模式的优劣进行综合评价。
以控制为中心的虚拟制造它涉及虚拟制造平台和虚拟生产平台乃至虚拟企业平台,它贯穿于产品制造的全过程,包括与产品有关的工艺、工具、设备、计划以及企业信息等。
通过对产品制造全过程模型进行模拟和仿真,实现制造方案的快速评价以及加工过程和生产过程的优化,进而对新的制造过程模式的优劣进行综合评价。
大家如果想对虚拟制造有个更详细的认识,可以参看上海科学技术出版社出版的<<虚拟制造>>这本书。
虚拟制造的功能要求
(1)通过虚拟制造系统实现制造企业产品开发过程的集成和制造企业的全面集成。
基于虚拟制造系统,在信息集成和功能集成的基础上,通过对整个产品开发过程的建模、管理、控制和协调,对企业资源、技术、人员进行合理组织和配置,面向产品的整个生命周期,实现制造企业策略与企业经营、工程设计和生产活动的集成(纵向集成)以及在产品开发的各个阶段分布式并行处理虚拟环境下多学科小组的协同工作。
(2)实现虚拟产品设计虚拟制造系统能够在产品开发的各个阶段,根据用户对产品的要求,对虚拟产品原型的结构、功能、性能、加工、装配、制造过程以及生产过程在虚拟环境
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