前言
2019 年 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，信息的分享與虛實的結(jié)合已經(jīng)成為大勢所趨，5G是新一代信息通信技術(shù)升級的重要方向，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展趨勢。本文所講的 VR 是機械制造業(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。在今年蘋果的發(fā)布會上，相信大家都知道蘋果的 5G手機沒有問世，說明 5G 的應(yīng)用和發(fā)展還處在快速發(fā)展的階段，但是手機結(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)域的實際應(yīng)用場景，我相信 2020 年新的一年必定是 “5G + VR + 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 應(yīng)用的又一個新的開始，本文接下來所講的就是 HT for Web結(jié)合 WebVR 開發(fā)的具體應(yīng)用案例。
系統(tǒng)預(yù)覽
VR 操作
VR 場景切換
PC 端拆解還原
PC 端考試
應(yīng)用層面
l 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)備自動拆解的過程以及拆解之后自動還原的過程。
l 考試系統(tǒng):這部分是考驗?zāi)銓υO(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)中考核你對拆解過程的了解。
l VR 模式:該部分便是三維場景結(jié)合 WebVR 的具體實現(xiàn)應(yīng)用，在進入 VR 之后可以通過操作 VR 手柄，進行設(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 場景。下面描述了 VR 中的主要操作，沒有進入 VR 的時候不會出現(xiàn)如下所說的六個按鈕操作，在點擊進入 WebVR 時，系統(tǒng)自動顯示出 VR 場景里的六個操作按鈕，反之退出 VR 時，系統(tǒng)也會自動隱藏三維中的六個操作按鈕，VR 中的主要操作如下：
l 設(shè)備切換:顧名思義，可以通過手柄射線對準(zhǔn)場景中左側(cè)列表，按動板機進行場景設(shè)備切換。
l 操作切換:VR 中對設(shè)備有如下兩種操作，可以通過右下角的模式按鈕點擊切換。
l 平移模式:該模式下，用戶可以對準(zhǔn)設(shè)備并且按動板機將設(shè)備從一個位置移動到另一個位置，并且可以通過觸摸觸摸板來拉近和拉遠設(shè)備零件。
l 抓取模式:該模式下，用戶可以對準(zhǔn)設(shè)備并且按動板機將設(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。
l 一鍵還原:將設(shè)備各部分零件還原到最初始的位置。
l 拆解動畫: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。
l 還原動畫:該操作可以理解為拆解動畫的倒放，即將拆解的過程逆序還原。
l 線框切換:HT 支持將設(shè)備節(jié)點的三角面表示出來，可以具體的看到該設(shè)備的線框輪廓。
拆解規(guī)則
從文章前面的部分效果圖可以看到我們每個場景的設(shè)備都有拆解，并且每個設(shè)備的零件數(shù)量，零件位置，零件拆解的方向，偏移的長短都是不一致的，所以不可能通過代碼來將上面的偏移長短，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場景的拆解動畫，這樣只需要設(shè)計師根據(jù)與程序約定好的拆解規(guī)則進行配置就可以配置出不同場景不同設(shè)備的拆解動畫。該系統(tǒng)的拆解分為兩種情況：
l 單體移動:單個設(shè)備零件沿著父節(jié)點位置和該節(jié)點位置的連接線方向移動。
l 組合移動:多個設(shè)備零件的組合沿著某個方向移動，組合移動之后，設(shè)備零件可以在組合移動之后的位置進行再沿著某個方向進行移動，可以無限進行嵌套，即組合之后還可以組合移動，或者單體移動。
單體移動示意圖如下：
組合移動示意圖如下：
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
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，我選擇的模式為第二項，站立模式。建議選擇一種房間規(guī)模，可以完整的進行設(shè)置。
第五步：將頭盔、兩個手柄控制器放置在兩個定位器可視范圍內(nèi)，建立定位
第六步：校準(zhǔn)頭盔中心點
該步為設(shè)置頭盔默認的朝向:
第七步：定位地面
將兩個手柄控制器放置在定位器可視范圍內(nèi)，然后點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：進入 Steam VR 自帶房間進行測試
設(shè)置完畢之后可以進入 Steam VR 自帶的房間進行體驗。
總結(jié)
當(dāng)人們談起 5G時代的新應(yīng)用，VR、AR 總是一大熱門話題。4G 時代移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)足以承載起高清視頻，那么 5G 時代理所當(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，隨時隨地身臨天涯海角，似乎并非是遙不可及的夢。當(dāng)前 4G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在 VR/AR 上會帶來大約 70ms 的時延，這個時延會導(dǎo)致體驗者存在眩暈感，而 5G 數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t可達到毫秒級，可以有效解決數(shù)據(jù)時延帶來的眩暈感，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，市場熱情在逐漸升溫，虛擬現(xiàn)實游戲、虛擬現(xiàn)實現(xiàn)場直播等都是 5G 在 VR/AR 上的具體應(yīng)用。在科技進步的今天，安全也是一個重要的話題，VR 結(jié)合仿真的應(yīng)用也是大勢所趨，仿真可以讓用戶真實切身感受，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)來臨時怎么進行實際操作。所以 VR 帶來的應(yīng)用遠遠不止仿真，模擬等體驗，更多帶來的是能為人們提供真實的實際作用，而不是噱頭。
來源 | 圖撲軟件
