1、单一来源论证报告拟购仪器设备名称使用院系机械工程学院项目名称虚拟现实装配及人机工程分析平台论证报告审批表编号调研人徐江敏电话，手机负责人王佳电话，手机1. 虚拟仿真平台软件技术要求虚拟现实平台软件应该具有数字样机功能、虚拟拆装、交互式内容制作和发布、造型渲染、等几部分功能，兼容我部现有软件体系的数据格式，与硬件系统结合实现多种工作模式的要求；1.1 虚拟仿真平台软件基础功能及数据兼容性1.1.1软件具有文件管理、项目管理、状态管理、视图操作、属性管理、灯光管理、结构树管理等基础管理模块。1.1.2至少具有套桌面软件编辑端，套基于单台渲染节点的立体投影大屏幕播放器；播放器支持基于小间距主动立体显
2、示屏幕和光学交互系统；1.1.3支持三维模型本地导入，支持、 、四种常见中性格式，模型导入后可以保存在本地；1.1.4支持 软件三维模型通过数据轻量化插件导出为保留特定参数的格式，虚拟仿真平台软件可以读取格式， 模型导入后能够完美的保留和显示完整结构树，导入后的模型几何无变形，不失真，模型材质、颜色、点、线、面、弧长、角度等精确尺寸信息可导入到虚拟现实软件中。1.2 虚拟仿真平台软件数字样机及虚拟装配功能1.2.1虚拟仿真平台软件具有数字样机审查功能， 可通过交互手柄对三维模型进基本配置和行交互式操作，支持多种形式的漫游、标注、测量、剖面、虚拟拆装、爆技术要求炸图等操作；1.2.2软件内设置有
3、多重漫游方式，至少包括行走模式、飞毯模式、模式；用户可以自由控制漫游的速度；1.2.3在桌面操作时支持对三维模型不小于个独立的横切剖面的操作，剖切面可以实现球形剖切；通过头盔和交互手柄操作时最少支持个剖切面；剖切面必须能真实反映物体特性，如实心体剖切面必须为实心面而不是空心，且材质效果与零部件一致；1.2.4支持对三维模型动态测量功能，测量功能支持对模型多点测量，测量数据图形三维显示，测量数据节点可删除、可隐藏，三维模型拾取一点，移动测量线段另一点，测量线段距离变量实时显示，测量显示精度不小于；1.2.5通过格式导入的三维模型，在虚拟现实软件中可实现点到点距离、点到面距离、点到线距离、 面到面
4、距离、半径、边长的精确测量及最小间隙测量，支持沉浸式环境下的点对点、动态测量功能；1.2.6通过格式导入的三维模型，在虚拟现实软件中可实现同轴装配功能；可以提取两个面，设定面和面重合的精确装配功能；1.2.7具有三维标注功能，在桌面编辑端使用标注功能时可以输入标注文字信息；1.2.8具有虚拟拆装功能，可自由拾取零件模型；1 / 81.2.9支持自动爆炸图，自动爆炸图功能支持桌面、头盔环境下对任意装配进行快速自动爆炸功能，可选择子装配、总装配进行局部、总体自动爆炸图效果，支持定义爆炸中心、爆炸方向、爆炸系数；1.3 虚拟仿真平台软件装配工艺仿真功能1.3.1具备高精度的物理引擎，可实现凸多边形与
5、凹多边形刚体物理碰撞检测，可以模拟轴对孔的装配碰撞仿真，当零部件之间发生碰撞时模型不穿透；1.3.2可以支持基于刚体碰撞的复杂机构运行仿真能力，实现如多关节机构联动、多齿轮组合的啮合传动，通过定义运动机构的物理约束，实现复杂运动机构的物理仿真，如多齿轮机构的啮合传动、多连杆机构等；1.3.3可模拟产品的物理属性 (如重力，受力变形，遇障碍物反弹，物体破碎)，即虚拟产品及工装的动力学特性与实物相似；1.3.4可实现线缆柔性体的实时仿真，支持柔性体与刚体的物理碰撞检测，也可实现柔性体与柔性体间的物理碰撞检测。柔性线缆支持设置杨氏模量、重量、重力、分辨率、长度；1.3.5支持实时柔性布线模拟：单根线
6、缆支持多个卡箍，支持桌面和虚拟现实环境下对线缆卡箍进行实时操作。1.4 虚拟仿真平台软件实时渲功能1.4.1可以自行创建结构树，自动进行单位转换、自动展开；1.4.2渲染质量能够达到照片级的专业渲染效果，支持实时动态光影技术，具有动态光源、静态光源等多种光照路径；1.4.3具有光源、材质、阴影及反射影响等效果，高性能、高速的处理复杂模型的可视化，环境、光照、材质可实时改变，具备对环境、光照、设备材质等进行实时的真实渲染能力； 可以支持全局光照、 半透明光照、镜头眩光、面光源、人眼适应、环境遮挡等光照效果；1.4.4内置常用材质库，用户也可以自行编辑材质属性、自行扩展材质数量。具有延迟渲染管线功
7、能、渲染管线支持、子表面着色、延迟着色等功能；提供工业设计和建筑设计专用材质库，所有材质信息数量不低于种；1.4.5支持抗锯齿显示，支持支持多层纹理贴图技术、真实的光溢出光照和半透明光照效果。1.5 虚拟仿真平台软件人机工效仿真分析功能1.5.1能够在虚拟环境中快速建立人体运动模型， 并对设计的作业进行人机工程分析。1.5.2可以通过系统实时驱动软件中的中国标准数字人体；1.5.3专业版软件中的数字人体采用最新中国人体测量数据（版）创建，该中国人体测量数据需经过中国标准化研究院授权认证；1.5.4可以实现对人体的各个关节以及各个自由度进行调整；1.5.5具有自定义姿态库以及动作库，用户可自行添
8、加姿态和动作，保存在自定义姿态库中，方便重用，提高仿真效率。1.5.6支持人体可视性分析及可达性分析。1.5.7支持人体姿势评估分析，检验各种百分位人体的操作可达性。1.5.8支持在图形界面下，给人体指派不同的任务，并进行分析。2 / 81.5.9模拟仿真人体运动的所需时间进行分析。1.5.10 可以进行舒适度分析，包括分析以及分析；1.5.11 可以进行人机工程作业任务分析，提供人机工效学评价体系，包括作业强度分析、作业时间分析等；1.6 虚拟仿真平台软件交互式内容制作及发布功能要求1.6.1动画编辑器具有非常完整和强大的编辑和关键帧录制系统，使用动画编辑器用户可使用特殊的多轨迹编辑器创建项
9、目中的影片、创建工况序列，包含动画（让角色有动作）、变化（让物体在场景中移动） 、音频（包含音乐或音效）、支持事件触发；1.6.2支持在三维场景中录制的关键帧动画可以以视屏格式导出；1.6.3支持可视化图形编程脚本功能，无需书写和编译任何代码，即可创建丰富的、行为和交互功能；1.6.4可视化脚本文件包含工况、 动画、对象、脚本，脚本文件支持查找、 删除、存储、仿真预览；可以通过可视化编程方式实现多种特效制作；1.6.5提供常见的交互行为库；交互行为库可编辑；1.6.6能够制作可交互式的内容，并可进行内容发布，脱离编辑器环境，通过软件的播放器进行播放；如将装配过程制作成可交互操作的培训课件，通过
10、头盔系统操作学习；1.7 其他1.7.1软件支持二次开发；提供二次开发接口；1.7.2软件具备可以升级、功能扩展能力；拟选厂家北京朗迪锋科技有限公司联系人及电话左俊北京朗迪锋科技有限公司是专业做虚拟现实仿真系统开发的公司，系统有大量的应用案例，在汽车、航空、航天、兵器、轨道交通、高校等都有使用。软件中具有高精度的物理引擎，可以实时模拟碰撞力、重力、摩擦力的力学效果，可以实现凹凸多边形的零部件装配仿真和碰撞分析。数字样机评审可以实现精确距离测量，人机功效分析中的人体模型库是中国标准化研究院提供的国标人体测拟选理由量数据。上述各点是本次项目不可或缺的需求，其他软件很难满足，因此拟选择北京朗迪锋科技
11、有限公司的系统。北京朗迪锋科技有限公司的软件是同类产品中唯一拥有自主知识产权的国产化软件平台，功能较完善，实际使用效果良好，跟国外同类软件相比功能、稳定性、体验感都名列前茅，加上较高的性价比，而且对高端用户免费开放二次开发接口，提供较好的增值开发和特定开发的服务能力，是我们推荐采用的重要因素；专业人员论证意见1、 拟现实装配及人机工程分析平台对于提升我校相关基础研究和应用基础研究的硬件条件具有重要意义；2、 软件拥有自主知识产权，不同于其他国内软件基于国外软件二次开发的现状；3、 性价比高于国外类似软件，在国内高校有更多的成功案例；4、 对国内用户完全免费开放二次开发接口，更满足我院在虚拟现实
12、应用研究上的探索需求。综上所述，无论从产品自身情况看，还是经济效益上、售后服务上评价，北京朗迪锋科技有限公司和其自主研发的软件都非常符合预期。3 / 8序号姓名单位职称田桂中江苏科技大学机械学院副教授专业人员信王佳江苏科技大学机械学院副教授息刘志强江苏科技大学机械学院副教授李磊江苏科技大学机械学院副教授张辉江苏科技大学机械学院副教授年月日附件一： 不同厂家产品配置及性能参数对比表（万元以上必须填写此表）4 / 8个人整理精品文档，仅供个人学习使用不同厂家产品配置及性能参数对比表（注：调研家以上（含）；报价须填报；潜在供应商不足三家据实填写）厂家北京朗迪锋科技有限公司备注产品型号基础管理模块，包
13、括文件管理、视图操作、是基于三维软件的中间件， 不具备针对文件、视图、属性、结构树等的基础管理功基础管理属性管理、结构树管理等基本功能，可对上能。三维软件关闭后，也将自动关闭，环述对象进行编辑和保存，便于下次调用。境下所做的一些编辑工作基本不能保存。具备强大的三维模型导入功能，可实现主流三维模型的在线导入和本地导入。在线导入通过指令流直接截取三维的模型，目前仅支持基于指令流的三维模型导入，快速而且稳定，能够做到“所见即所得”，快速无法继承原三维模型的结构树、材质、特实现数字样机的漫游。可实现局域网内的在征参数等信息， 限制了后续仿真环节的开三维模型导入线导入，软件与软件不必安装在同一台机器展，
14、此类三维模型导入的方式具有较大的上。局限性。本地导入可完整保存三维模型的结构树、材不支持局域网在线导入， 软件与软件必须质、特征参数等信息，便于后续的数字样机安装在同一台机器上。评审、虚拟拆装及数字化工厂仿真等环节的仿真。在模型的实时展示、交互、仿真中，需要尽对于主流三维模型， 也能获得较好的三维三维模型轻量化量的去简化的模型以达到较高的渲染速率和模型渲染帧率， 但由于并不保存自己的文仿真速度，否则将会对使用体验造成较大的件格式，所以没法对比三维模型的轻量化5 / 8个人整理精品文档，仅供个人学习使用影响。率。通过综合运用多种模型轻量化技术，大大的减小了模型的数据容量，缩短了渲染时间，提高了渲
15、染速率和仿真速率。对于主流三维模型，三维模型的轻量化率平均能做到原模型以下。三维渲染质量方面，采用最新的渲染引擎，三维渲染质量方面，只能继承三维软件的材质系统支持渲染管线、基于物理的材质、渲染质量， 而不能做到更好， 从而限制了子表面着色、延迟着色等；灯光系统支持全该软件的使用场景；局光照、半透明光照、镜头眩光、面光源等；三维渲染速度方面，由于是依赖三维软件三维渲染能力三维渲染速度方面，由于软件导入三维模型而存在的中间件， 进行三维渲染的同时还后，可以将软件关闭，这样可以节省大量的需要打开软件， 这会消耗掉更多的内存和内存和显存，同等模型规模的情况下可显著显存，渲染同等规模的三维模型，渲染速提
16、高的渲染速度。度将会受到加大的影响，降低渲染帧率；实现数字样机漫游、标记、测量和切面分析；支持数字样机漫游、标记、测量和切面分漫游方式支持飞行、飞毯、行走、抓取等多析；种方式；漫游方式支持飞行、飞毯、行走、抓取等可支持动态测量， 测量数据动态显示和更新，多种方式；数字样机评审便于虚拟拆装时获取相关信息；支持静态测量，不支持动态测量；切面分析支持多个剖面（最多可同时支持个切面分析不支持多个剖面，不支持球形剖剖面），可支持球形局部剖面，便于数字样机面；的内部结构分析；不能实现边线、 半径、角度等的精确测量，6 / 8个人整理精品文档，仅供个人学习使用可在环境下实现边线、半径、角度等特征精只能实现基
17、于点到点的测量，测量数值是确信息的获取及测量；近似值。具备方便、直观的可视化编程模块，不用写一行代码，客户使用可视化编程模块就可以实现比较复杂的交互逻辑及仿真模拟；不具备编程模块， 不能实现复杂的交互逻可视化编程在可视化编程模块的基础上封装了更高级交辑定义，很难实现后续多种仿真模拟。互行为库，以减轻工程师的可视化编程工作量。实现交互设备对三维模型的拾取和虚拟拆可实现交互设备对三维模型的拾取和虚拟拆装；装；但本身不具备工业级物理引擎， 必须借助配合工业级物理引擎，可实现精确的凹凸多第三方的物理引擎来实现物理碰撞检测，边形碰撞检测，从而实现比较逼真的交互式且物理属性的定义工作不能进行保存，下虚拟拆
18、装仿真；虚拟拆装仿真次还需重新定义，使用方便性较差；具备约束创建及管理功能，在虚拟拆装的过不能进行行为约束， 虚拟拆装过程较难控程中可进行行为约束，大大提高仿真的效率制，只能做到可视性方面接近实际情况，及可信度。并不能进行深入的工程验证。可在环境下实现类似环境下的精确装配，提不支持类的精确虚拟装配，装配位置只能高虚拟装配的方便性；靠肉眼大概定位。可实现线缆、软管的变形仿真，做到柔性线本身无柔性部件仿真功能，需要借助第三柔性部件（线缆、软管及绳索）缆间的物理碰撞检测；方插件来实现。 且关于柔性部件的建模和仿真可实现绳索、链条等柔性部件的变形仿真，定义不能进行保存， 下次还需要重复的工7 / 8个
19、人整理精品文档，仅供个人学习使用仿真线轴的收线和放线效果；作量。目前能模拟软管， 但绳索的模拟还不能很好支持。可实现多个系统（桌面、头盔及多通道立体显示系统）的协同操作；可支持系统之间的协同， 但不支持桌面与多人协同仿真支持协同编辑与评审；系统之间的协同。 对协同的客户端具有严基于局域网的多人协同；格的控制，且成本较高，协同的人数越多，可支持超过人的协同工作；价格越高，性价比不是很合理。对协同的客户端没有限制；具备二次开发接口，且免费开放，用户可通具备二次开发接口，但收费较高；二次开发接口过二次开发接口进行客制化功能的开发。不支持增强现实及混合现实技术。二次开发支持和增强现实及混合现实功能。配置主要差别质保和服务平台是有国内软件公司开发和维护，能够做是由国外厂家提供，国内只是其销售渠到小时相应，小时内派遣工程师到现场。且道，若涉及到一些较深的开发及问题，还在二次开发培训及沟通方面不存在语言障需要国外工程师的支持，这会给技术支持碍，平时工作中也能得到很好的电话及网络费用及时效性带来很大障碍，从而阻碍相技术支持。关业务的顺利推进。报价综合评价调研人签字：年月日8 / 8
