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| 編輯推薦： |
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VRAR是计算机科学领域，主要是多通道感知领域，以及计算机图形、认知等领域的研究热点，而智能制造则落脚在大制造、自动化等领域。考虑到这些学科的交叉，在本书中作者从智能制造的设计制造信息集成角度，配合VRAR的基本实现技术，重点给读者展示了基于VRAR的应用技术。本书共分10章，以智能制造为核心，以数字主线下的制造上下文信息的流动研究为脉络，主要介绍了VRAR的可视化技术、人机交互界面技术，同时介绍了主流的工具集，并给出了其案例实现，以便有兴趣的科研人员参考。作者从事先进制造、VRAR的研究已逾20年。本书在内容上尽可能涵盖当前VRAR的主要应用技术。但作为新兴的技术，智能制造VRAR正处在快速发展阶段，基于VRAR的智能制造构架体系、实现手段、表达方式等的变化日新月异。很多重要、前沿的实现方式本书都没有涉及，尤其是新一代的图形学技术本身，本书仍然采用了较为经典的实现方式。本书采用了一些主流研究机构的原型源码，供读者参考。本书内容基于国*级科研项目，本书为智能制造与机器人理论及技术研究丛书之一，可作为智能制造领域从事VRAR技术、智能设计技术的参考书。
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| 內容簡介： |
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数字化技术是智能制造的核心，基于VRAR的可视化技术则是智能制造的先进载体。本书主要内容包括：介绍基于VRAR的数字化制造的基础理论与技术支撑体系；然后给出关键支撑技术和使能技术；从智能制造的设计、制造、服务的全生命周期角度，展开航天航空、海工、汽车、纺织、物流等行业领域的VRAR的智能制造应用新方法；后介绍国内外主流的工具集，开发工具和实施方法。本书为智能制造与机器人理论及技术研究丛书之一，可作为智能制造领域从事VRAR技术、智能设计技术的参考书。
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| 關於作者： |
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东华大学副教授，主要研究领域为：1.智能制造，2.虚拟现实与增强现实，3.机器学习及其应用；目前承担的科研项目有：1.自然基金面上项目：半实物虚拟装配的建模理论、共融方法及支撑技术；2.自然基金面上项目：大尺度复杂结构产品装配的胖模型演进与驱动演进；3.海洋工程装备智能制造综合标准化试验验证。
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| 目錄：
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第1章虚拟现实增强现实技术基础11.1概念与发展历程11.1.1VRAR的特点41.1.2VRAR内涵与发展51.2VRAR的基本原理71.2.1VRAR的计算机图形基础71.2.2沉浸显示基本原理141.2.3自然交互基本原理171.2.4虚实场景融合基本原理191.3基于VRAR的典型制造业应用场景211.3.1虚拟装配211.3.2工厂虚拟布局与规划221.3.3自动化仿真221.3.4生产作业虚拟培训23第2章智能制造体系与关键技术262.1智能制造体系262.1.1定义与参考模型262.1.2以CPS为核心的智能制造关键技术362.2VRAR技术驱动的智能制造系统502.2.1系统框架512.2.2关键技术572.3VRAR技术的制造业应用挑战65第3章基于VRAR的制造系统建模与仿真技术683.1面向VRAR的大规模三维建模关键技术683.1.1大规模场景建模技术683.1.2大规模场景的实时处理893.1.3大规模场景中的交互操作963.1.4大规模场景真实感场景渲染技术102基于VRAR的智能制造技术目录3.2虚拟工厂三维建模方法1113.2.1制造场景建模1123.2.2虚拟工厂的三维布局建模1143.2.3虚拟工厂建模案例1263.3VR环境中的生产系统布局仿真1323.3.1三维虚拟工厂模型的静态空间评价1323.3.2生产过程的运动仿真与评价1383.3.3某飞机虚拟工厂布局优化实例157第4章智能制造系统虚实信息集成与可视化1624.1基于数字主线的制造系统虚实信息集成1624.1.1数字主线相关概念1624.1.2基于数字主线的信息集成框架1684.1.3数字主线的数据采集技术1724.1.4基于VRAR的数字主线体系1824.2基于MBD的产品模型集成及可视化1854.2.1基于MBD的产品模型集成1854.2.2制造上下文中的产品多尺度信息集成1984.2.3VRAR环境下的MBD可视化2044.3产品多学科分析科学计算可视化2114.3.1工程数据可视化表达2114.3.2融合多学科数据的可视化2144.4制造过程信息集成与可视化2194.4.1基于知识图谱的制造上下文数据集成2194.4.2制造信息知识图谱信息存储模式226第5章智能制造中的VRAR人机交互技术2325.1VRAR中的人机交互技术2325.1.1人机交互概念2325.1.2VRAR中人机交互技术2345.2手绘草图交互识别技术2415.2.1基于人工智能的三维草图识别2415.2.2基于手绘的三维物体交互设计与分析2435.3虚拟装配维护中的人机交互2465.3.1装配交互方式2465.3.2实时智能化引导技术2485.3.3装配维护系统的交互式作业流程2525.4增强现实系统的编辑交互技术2555.4.1编辑工具交互设计2555.4.2静态场景编辑方法257第6章基于VRAR的数字孪生技术2616.1数字孪生与VRAR2616.1.1数字孪生概述2616.1.2智能制造系统的数字孪生模型2736.1.3基于VRAR的数字孪生系统与关键技术2776.2基于 VRAR 的产品数字孪生2986.2.1产品数字孪生驱动下的外观评估2986.2.2产品数字孪生驱动下的装配作业指导与评估3006.2.3产品数字孪生驱动下的制造偏差评估3026.2.4典型应用案例3076.3基于VRAR的制造数字孪生技术3106.3.1制造数字孪生驱动下的加工过程监控3116.3.2制造数字孪生驱动下的制造物流调度3146.3.3制造数字孪生驱动下的制造计划执行监控3196.4VRAR环境下的产品在役运行数字孪生3236.4.1性能数字孪生驱动下的设备健康状况维护3236.4.2性能数字孪生驱动下的制造系统性能分析3286.4.3小结345第7章基于VRAR的制造大数据可视化3467.1制造大数据概述3467.1.1制造大数据特征3467.1.2制造大数据来源及类型3497.1.3制造大数据体系与关键技术3527.2基于VRAR的制造大数据可视化技术3617.2.1大数据可视化技术3627.2.2基于VRAR的大数据可视化表达3657.2.3基于VRAR的制造大数据挖掘与交互3867.3制造大数据可视化工具3917.3.1WebXR技术3917.3.2基于WebVR的可视化开发工具Dash392第8章基于VRAR的典型智能制造应用案例3958.1航空发动机智能辅助装配3958.1.1案例介绍3958.1.2软硬件系统3988.1.3基于AR的辅助装配4038.2基于AR的线缆装配4098.2.1基于AR的线缆装配平台4108.2.2线缆虚拟装配流程4128.3复杂装备诱导维修4168.3.1案例介绍4168.3.2软硬件系统4188.3.3基于AR的诱导性维修4218.4基于VR的航天薄壁件制造过程仿真4248.4.1案例介绍4248.4.3软硬件系统4258.4.4基于VR的多尺度信息可视化系统4278.5火箭箭体制造车间实时管控4308.5.1案例介绍4308.5.2软硬件系统4318.5.3火箭箭体制造车间运行实时监控438第9章VRAR支撑工具集4469.1VRAR系统4469.1.1VR系统4469.1.2AR系统4499.1.3大型沉浸式VR系统搭建4539.2典型商业开发工具4679.2.1Unity3D4679.2.2达索3DExcite4739.3典型开发工具包4749.3.1OpenSceneGraph4749.3.2PTC Vuforia4779.3.3Apple ARKit4829.3.4Google ARCore4889.4自主智能制造软件平台4939.4.1系统框架4939.4.2主要功能介绍495第10章VRAR技术发展趋势与展望50110.15G与VRAR融合50110.1.1制造过程海量数据的低延时传输50310.1.2制造物联网的高密度互联互通50410.1.3制造过程的第一视角人在回路协同50510.1.4面向制造的云ARVR平台50710.2AI与VRAR深度融合50810.2.1AI辅助下的VRAR50910.2.2VRAR构建AI智能助手51310.3VRAR的工业应用标准51510.3.1基于AR的维修维护标准51510.3.2ARVR的物联网接口标准516参考文献517
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本书基于作者的研究成果撰写而成。当前，计算机算力发生突破，促进了图形显示技术、人工智能技术广泛、深入发展，加速了人机交互水平的提升。虚拟现实和增强现实（VRAR）技术作为新一代的可视化和人机交互手段，已成为智能制造重要的表现方式。VRAR是计算机科学领域，主要是多通道感知领域，以及计算机图形、认知等领域的研究热点，而智能制造则落脚在大制造、自动化等领域。考虑到这些学科的交叉，在本书中作者从智能制造的设计制造信息集成角度，配合VRAR的基本实现技术，重点给读者展示了基于VRAR的应用技术。本书共分10章，以智能制造为核心，以数字主线下的制造上下文信息的流动研究为脉络，主要介绍了VRAR的可视化技术、人机交互界面技术，同时介绍了主流的工具集，并给出了其案例实现，以便有兴趣的科研人员参考。作者从事先进制造、VRAR的研究已逾20年。本书在内容上尽可能涵盖当前VRAR的主要应用技术。但作为新兴的技术，智能制造VRAR正处在快速发展阶段，基于VRAR的智能制造构架体系、实现手段、表达方式等的变化日新月异。很多重要、前沿的实现方式本书都没有涉及，尤其是新一代的图形学技术本身，本书仍然采用了较为经典的实现方式。本书采用了一些主流研究机构的原型源码，供读者参考。智能制造技术的变化日新月异，VRAR技术发展极为迅速。新的技术手段必然对智能制造有非常大的促进，目前还没有相应书籍来介绍这种跨学科技术的融合。作者才疏学浅，对各个领域的理解也比较肤浅，对理论研究的深入程度还远远不够，书中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指正。
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