香港大學運用Virtools工具開發(fā)了一套虛擬實境模擬式訓練軟件：起重機操作模擬器；訓練未來的起重機操作員進行集裝箱運輸?shù)陌踩僮?。由于Virtools Dev和VR Pack豐富的行為模組和先進的性能，能有效的管理虛擬實境外圍設備以及完美的立體展示，從而使香港大學的制作人員能專注于內容開發(fā)上，致力于創(chuàng)造高度擬真的平臺，以作為學術研發(fā)及教學訓練的使用。 香港大學 香港大學是香港具有最悠久歷史的高等教育學府。香港大學工業(yè)及制造系統(tǒng)工程系（IMSE）成立于1973年5月。從正式成立開始，工業(yè)及制造系統(tǒng)工程系見證了香港從一個以制造業(yè)為導向的中心逐漸轉變?yōu)橹饕試H服務和金融業(yè)為中心的城市，并逐步邁向知識型經濟社會。 Jadason企業(yè)有限公司 應用 Jadason企業(yè)有限公司創(chuàng)立于1980年，是一家總部位于香港的有限責任公司，目前已成為P.C.B.行業(yè)設備供應商的佼佼者。1990年又設立了一個分公司，負責開發(fā)數(shù)字媒體圖形藝術方面的業(yè)務，為預制、動畫、視頻后期制作和數(shù)字成像等產業(yè)提供完整的解決方案。Jadason企業(yè)有限公司在中國和亞太地區(qū)設立有10個辦事處，不管在軟件應用還是硬件應用方面都可提供強有力的工程背景支持。Jadason公司是中國境內真正的Virtools合作伙伴之一。 基于香港大學開發(fā)的通用CAVE，imseCAVE訓練軟件可幫助使用者學會如何操作起重機在港口或倉庫地區(qū)搬運集裝箱。ImseCAVE是一款完全擬真的交互式可視化系統(tǒng)，可提供高度逼真的三位立體場景畫面。imseCAVE由香港大學工業(yè)及制造系統(tǒng)工程系（IMSE）的研究人員開發(fā)。 使用者對該系統(tǒng)進行簡單配置后，即可提供擬真的虛擬環(huán)境，從而獲得此類訓練環(huán)境的第一手體驗，而不受時間和空間的限制。此外，使用者還可以在短期內對該系統(tǒng)進行修改，以形成其他一些復雜的模擬環(huán)境，如產品和機構設計檢查，或任務規(guī)劃應用等。 舉例來說，在香港大學工業(yè)和制造系統(tǒng)工程系，研究人員對imseCAVE做了修改，來模擬規(guī)模較大的復雜物流系統(tǒng)，包括自動化航空貨運終端和港口集裝箱終端。 類似的模擬為學生提供了學習起重機操作的途徑，從而避免了親臨設施現(xiàn)場進行操作的麻煩。 面臨的挑戰(zhàn) 由于集裝箱操作業(yè)務是香港物流產業(yè)最重要的組成部分之一，因而，有效的終端操作對保證服務質量和維持未來業(yè)務增長來說至關重要。香港大學為未來的起重機操作員提供了一款擬真的訓練應用軟件。高度逼真的交互式擬真軟件是實現(xiàn)高質量訓練的重要手段。此類應用軟件準確再現(xiàn)了起重機操作員在實際作業(yè)中遇到的環(huán)境條件。軟件為學生提供了在完全逼真的環(huán)境下接受訓練的機會，從而免除了昂貴且風險較大的現(xiàn)場培訓，因為一臺碼頭起重機的價格在百萬美元以上。因此，取得成功的決定性因素是盡量減少在碼頭起重機上進行實際培訓，以保證這些起重機專門用于生產。此外，模擬應用中產生的操作失誤不會造成嚴重影響，而在實際情形下，類似的計算錯誤則可能對這種大型機器造成不可估量的損壞。 模擬起重機操作室的虛擬場景和界面與港口集裝箱終端、碼頭起重機系統(tǒng)及其他集裝箱操作設備的擬真模型一同開發(fā)。高度的真實感和效率要求該應用軟件能夠整合相關的物理現(xiàn)象（重量、慣性、碰撞等）。 為了使起重機操作員置身于最逼真的工作環(huán)境中（帶有垂直全景和綜合指令的起重機操作室），香港大學需要一種軟件開發(fā)工具，以便能夠設計創(chuàng)作運行于PC機群的擬真交互式實時應用程序，并能夠處理具有VR特定功能的CAVE顯示。 解決方案 香港大學選擇運用Virtools研發(fā)解決方案，因為它能滿足創(chuàng)建交互式3D內容和虛擬實境硬件管理性能的所有標準。Virtools Dev通過直覺式圖形用戶界面、腳本語言和SDK程序庫，提供一個完整的開發(fā)環(huán)境。此外，Virtools強大的外掛模組，例如 Virtools Physics Pack或 Virtools VR Pack，能輕易迅速地實現(xiàn)特殊的功能，使擬真應用更顯逼真。 Virtools Physics Pack使該應用軟件符合重力、慣性、碰撞等物理規(guī)律。Virtools VR Pack可使PC機群的分布式計算同步，產生3D立體圖像，顯示于在imseCAVE上。 要達到精確再現(xiàn)真實機器的操作和交互操作的最高水平的真實感，所面臨的一項實際挑戰(zhàn)就是如何處理這些復雜的數(shù)據，如起重機和集裝箱的重量、慣性等。Virtools Physics Pack及其現(xiàn)有的行為模塊組并不要求重新編程來創(chuàng)建逼真的物理環(huán)境。所面臨的另一項主要挑戰(zhàn)是開發(fā)用于CAVE顯示的擬真應用程序。Virtools VR Pack的顯示同步性、3D立體視法和交互式虛擬實境外圍設備管理使這一切成為可能.虛擬的碼頭區(qū)起重機控制室可通過imseCAVE生成，用戶可就座于系統(tǒng)中心觀看集裝箱終端和運輸船的擬真3D場景。碼頭區(qū)起重機控制系統(tǒng)的用戶界面包括許多控制按鈕、指示燈和一個用戶用以實時操縱虛擬環(huán)境和起重機的控制桿。 主要優(yōu)勢 - 用以為基于VR的訓練設計高性能的應用軟件提供了理想、靈活的研發(fā)解決方案。 - 可輕松將系統(tǒng)調整運行許多其他的應用程序。 - Physics Pack可創(chuàng)建符合物理規(guī)律的逼真環(huán)境。 - VR Pack可使PC機群的分布式計算同步進行，同步的3D立體顯示和交互式外圍設備管理。