VR技术在车辆虚拟维修中的应用分析

杨国政 管艳 李霞

（山东兖矿技师学院，山东 邹城 273500)

引言

信息时代的发展，许多新兴技术应运而生，VR技术便是其中之一，它结合了仿真技术、计算机技术、多媒体技术、传感技术等多种技术，具有广阔的发展前景，成为众多技术人员研究的对象，它最鲜明的特点便是虚拟现实性，在各个方面都有所涉及，其中车辆的虚拟维修、研发设计、装配运用以及操作使用是几个主要的研究方向。

一、虚拟现实技术的发展现状以及技术特点

1960年，VR被首次提出，开始，中文对其解释为虚拟现实，计算机系统结合传感器技术最后形成一个立体的三维空间，这一技术可以有效地调动用户的视力、听力以及感觉能力，使用户未置其境，却依然可以达到身临其境的神奇效果。随着科技的进步，该项技术也逐渐被完善，趋于成熟，在多个领域涉足并快速发展起来，得益于与云计算、大数据、移动通信技术、电脑仿真技术、网络连接技术以及人工智能技术的有效融合，总而言之，它使用计算机实现高端虚拟成像，利用计算机处理的复杂数据，在这一基础下方便用户进行交互操作。

在未来，VR将从两个方面进行发展，一方面是桌面虚拟，另一方面是沉浸式高性能虚拟。它们对绘制方式、互动方法、系统构建等不同的方面有不同的全新的要求，主要为：构建虚拟的动态环境，形成三维图像以及运用语音模拟技术搭建智能的虚拟环境。

二、虚拟机建模

进行车辆的维修操作时，应根据车辆本身的参数下手；比如：根据配置的数据设计汽车的具体装配，通过空间的大小与产品参数决定汽车零件的拆分组合情况，由于传统的车辆计算机辅助设计数据库中没有虚拟维修的相关介绍，为了使虚拟维修的效果更好，不仅应在车辆设计和生产时合理使用各项指标参数，还需根据数据展示各类作用大小，从虚拟现实、虚拟维修、维修反馈和维修操作步骤入手，构建信息集成版块，方便进行虚拟维修。

虚拟维修应满足以下的要求：完整显示清晰真实的维修环境和过程流图；实现模拟系统的功能；展示每一个操作步骤细节，实现人机交互；优化维修操作方式，运用更加合理有效的方法；可以准确预估维修。虚拟维修可分为两类：一是模拟维修过程，借助人体模型操作控制；二是使用虚拟现实技术管理维修过程，虚拟维修中加入维修人员这一新元素，具体可以参考一款能加强现实感的眼镜，它最先由宝马公司提出并实现，能准确预估维修性能，向修理人员展示3D效果的维修步骤图，突出隐藏的维修细节，比如扭紧螺丝的方向等，通过这款眼镜，还能使人眼感知到维修部位的3D立体信息，及时准确地排除故障，内部隐藏的耳机用来收听语音指令信息。

三、维修反馈

运用虚拟现实技术维修车辆的操作中，最重要的一个步骤便是维修反馈，在绿色维修中也举足轻重，为达到绿色维修的相关要求，成功搭建符合经济指标和成本利益指数的模型，应对车辆虚拟模型模拟其维修过程，在完成车辆维修任务后，分析并运用合理的方法排除故障，反馈车辆维修的价值性以及测评故障的可维修性，其中包括故障的具体位置信息、排除故障分析、车辆故障的维修测评。

四、维修系统的结构

现实操作中，应用虚拟现实技术于车辆虚拟维修中时，需借助车辆维修的结构，把维修人员放于相对真实的环境中进行维修，首先模拟维修操作步骤，然后再进行实际环境的模拟过程，通过这一步骤，可以更好地体现虚拟现实技术的优势，维修不再单一地受时空的局限，清楚的显示车辆装配过程，以及暴露每一处问题，根据参数数据、状态信息估计车辆的性能，维修人员分析具体的数据可掌握每一辆车的状态信息，及时排查故障确保车辆安全运行，给用户带来更好的体验。运用虚拟现实技术搭建的虚拟车辆维修系统，通过更加真实的配置环境，提高了相关人员的维修技能，以便在实际的应用操作中更加得心应手。实际开发虚拟车辆维修系统时，首先应设置故障在系统的内部环境中，然后进行故障评估测评，预估可维修性，通过车辆虚拟维修系统使修理人员预先对维修步骤进行演示，实现在较短的时间内维修员工技术有飞跃性的提升，完全掌握核心技术并加以实际操作运用。

五、虚拟维修的基本操作步骤

分析车辆维修过程中的可行性数据可得，进行维修车辆和故障排除时，应用相应的技术手段时应着重加强研究故障形成的原因，弄清楚故障发生的具体位置，不放过每一个细节，理论结合实际判断出故障的具体类型，对每一个基本的设备零件剥离整体独立分析，定期维修或者更换存在问题的零件，对于更为复杂的问题，则采取不一样的措施解决、排除故障。总的来说，在进行车辆的维修操作时，应遵循以下几个基本的步骤进行：分离零件独立分析、维修排查问题、重组零件形成新的设备。虚拟现实技术广泛被应用于车辆的虚拟维修中，使用其独有的建模语言，与另一种语言即JAVA语言融会贯通，构建出一个全新的环境，方便相关人员查找故障原因、独立分析每一个零件、维修损坏的零件并使用合理的方法排除故障，最后将新的零件进行重新组合形成全新的设备，这些功能实现了同步运行计算机辅助设计模型和车辆维修管理数据库，创造一个全新的环境模拟输出相关信息，制作四个新的版块分别用来实现人机交互、排除故障方便维修、构建新的虚拟环境、稳定形成良好的状态的功能，方便实际操作过程中维修的正常进行，通过运行车辆故障维修分离程序使得模拟更加智能，对模拟过程中的维修可行性进行分析，排除车辆运行过程中存在的安全隐患。

结语

综上所述，随着汽车业的发展，虚拟现实技术慢慢应用在陈列汽车、销售车辆、模拟驾驶和虚拟维修方面，但现在的技术还没有发育成熟，并不能被大量推广加以使用，维修车辆时也只是应用于培训相关人员方面，使用的VR技术只面向某个特定的品牌，所以今后车辆虚拟维修的研究发展方向将是研究一种可以满足各种各样品牌车辆的虚拟现实维修技术。