三維虛擬仿真技術(shù)是一種結(jié)合多種學(xué)科與先進(jìn)技術(shù)手段的綜合性技術(shù)，以下是湖南軌道交通三維虛擬仿真設(shè)備公司工作人員對(duì)它的詳細(xì)介紹：

　　一、基本概念

　　三維虛擬仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)逼真的三維虛擬環(huán)境，通過(guò)對(duì)環(huán)境內(nèi)的物體進(jìn)行模擬和交互操作，讓使用者產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。它以三維建模、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)等多種學(xué)科為基礎(chǔ)。

　　二、關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成

　　三維建模

　　幾何建模：通過(guò)數(shù)學(xué)方法描述物體的形狀、大小、位置等幾何信息，構(gòu)建出物體的三維幾何模型，這是虛擬環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)。

　　物理建模：考慮物體在虛擬環(huán)境中的物理屬性，如質(zhì)量、彈性、摩擦力等，使物體的運(yùn)動(dòng)和交互更加符合真實(shí)物理規(guī)律。

　　行為建模：主要針對(duì)虛擬環(huán)境中的智能體（如虛擬人物、動(dòng)物等），定義它們的行為模式和反應(yīng)機(jī)制，使其能夠根據(jù)環(huán)境的變化做出相應(yīng)的動(dòng)作和決策。

　　渲染技術(shù)

　　真實(shí)感渲染：通過(guò)模擬光線在場(chǎng)景中的傳播、反射、折射等物理過(guò)程，計(jì)算出物體表面的光照效果，使虛擬物體看起來(lái)更加真實(shí)。

　　實(shí)時(shí)渲染：要求在較短的時(shí)間內(nèi)（通常每幀不超過(guò)1/30秒）生成圖像，以保證虛擬場(chǎng)景的流暢性和交互性，這對(duì)于復(fù)雜的三維場(chǎng)景來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

　　交互技術(shù)

　　輸入設(shè)備：包括鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、手柄、數(shù)據(jù)手套、動(dòng)作捕捉設(shè)備等，這些設(shè)備可以將用戶的操作轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的信號(hào)。

　　交互方式：例如點(diǎn)擊、拖動(dòng)、手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音交互等，多樣的交互方式讓用戶能夠更加自然、直觀地與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。

　　湖南軌道交通三維虛擬仿真設(shè)備公司開(kāi)發(fā)的動(dòng)車組司機(jī)一次乘務(wù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，采用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，VR）技術(shù)，以實(shí)訓(xùn)任務(wù)形式為載體，按照動(dòng)車組司機(jī)崗位要求，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中漫游和操作相關(guān)設(shè)備、通過(guò)可穿戴設(shè)備，使用聯(lián)控用語(yǔ)、執(zhí)行相關(guān)身體動(dòng)作（與真實(shí)工作一致）和操作虛擬設(shè)備設(shè)施，并從系統(tǒng)中獲取高度真實(shí)的圖像、音效，力反饋等信息，高度真實(shí)的模擬車輛段、線路、車輛設(shè)備操作的全過(guò)程，學(xué)員的感官獲得真實(shí)的體驗(yàn)，對(duì)于動(dòng)車組司機(jī)培訓(xùn)因成本昂貴、安全要求高、不易再現(xiàn)的此類實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件通過(guò)VR技術(shù)得到有效的實(shí)現(xiàn)。這些功能不但可以滿足動(dòng)車組司機(jī)專業(yè)課內(nèi)教學(xué)，也能充分滿足企業(yè)職工實(shí)踐培訓(xùn)、職業(yè)技能大賽訓(xùn)練和考核的需要。