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         9月24日习近平一行前往微软总部参观了HoloLens全息眼镜和Surface Hub这两大创新科技产品。微软公司通过HoloLens全息眼镜和虚拟物品在真实空间中的互动,展现了一辆摩托车从图纸、模型到交付生产的整个设计过程。HoloLens全息眼镜的到来颠覆了传统的工作模式,为人机交互带来了革命性的体验。而Surface Hub将过去美国40年间发生的龙卷风数据进行汇总及分析,然后从时间、地域、强度等多个维度将庞杂的数据直观而立体地展现出来。那么这二期顶尖技术是什么?有什么神奇呢?下面为大家一一剖析。

Surface HubHoloLens背后的技术

        这两项创新科技产品正好是工业4.0和中国制造2025中两个核心技术:大数据(Big Data)与虚拟现实技术(Virtual Reality, VR),是实现智能制造的关键使能技术。

        随着互联网时代的到来,大数据技术得以兴起,大数据产业成为经济增长新的制高点。大数据分析是大数据研究领域的核心内容之一。Google首席经济学家、UC Berkeley大学Hal Varian教授指出:数据正在变得无处不在、触手可及;而数据创造的真正价值,在于我们能否提供进一步的稀缺的附加服务.这种增值服务就是数据分析。

       虚拟现实技术是综合了计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等。目前虚拟现实系统可分为4种:桌面式、增强式、沉浸式和网络分布式。其中桌面式成本较低,目前使用最普及,而沉浸式和增强式是近几年的热点,其中微软今年发布的HoloLens就是属于增强式,而Facebook在4 亿美元现金的基础上,外加大约价值 16 亿美元的 2310 万支 Facebook 股票投资的OCULUS公司,则是沉浸式虚拟现实眼镜生产厂商。像电视机一样,从黑白到彩色再到液晶,每一次新的显示技术的革新,其影响都是深刻的。

        拟现实技术正在广泛地应用于军事、建筑、工业仿真、考古、医学、文化教育、农业和计算机技术等方面,改变了传统的人机交换模式。虚拟现实技术充满活力,它正在向实用方向迈进,向人们展示了广阔的应用前景,被誉为“21世纪的新科技”,也是本世纪发展的重要技术之一。

华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者

        无锡研究院信息与智能技术研究所,研究人员均来自于华中科技大学杨叔子院士科研团队,依托华中科技大学机电系技术创新成果,围绕信息与智能、先进制造主题,以提高企业数字化、信息化与智能化水平为目标,长期开展虚拟制造与数字化工厂、设备状态监测诊断与智能维护和机器视觉的智能监测技术等研究。

        设备状态监测诊断与智能维护是信息与智能所传统的研究方向之一,有近二十年的研究成果积累。运用大数据与现代信号分析技术,对设备状态监测得到的大量数据及信号,进行分析和提取特征,从而定量诊断机械设备及其零部件的运行状态,再进一步预测设备未来的运行状态,最终确定需要采取何种必要的措施来保证机械设备取得最优的运行效果,为设备寿命周期维护提供坚实技术保障,该技术的根本目标就是要保证设备的安全、可靠和高效、经济地运行。

        设备状态监测诊断与智能维护技术是无锡研究院信息与智能所传统研究方向之一,有近二十年的研究成果积累。在对设备监测得到的大量庞杂的数据进行数据处理、数据挖掘和数据表现等方面有丰富的研究经验和成果,通过主持相关的包括国家级课题项目以及与企业开展广泛的合作,形成了大量的技术成果积累。

华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者     无锡研究院信息与智能所从09年开始在国家科技支撑计划资助下开始从事虚拟现实技术的研究,经过多年努力,也取得了丰硕的研究成果。特别是在桌面级虚拟现实技术方面,在与企业合作中,开展了数字化工厂的相关技术研究,帮助企业完成了信息化与数字化转型,建立企业专属数据库与模型库,将企业由线下搬到线上,在此基础上对相关生产工艺过程进行虚拟仿真、评估和优化。

华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者         同时在与国内多家大型企业进行合作时,为这些企业提供了全面数字化与智能化的解决方案,根据企业需求量身定制其相关数字化三个设计软件,包括对CATIA、SolidWorks、SolidEdge、UG等在内的专业软件进行了二次开发,实现了企业产品的三维系列化、标准化和模块化设计,能够在完成虚拟环境下三维参数化设计的基础上,自动生成全部产品零件的三维模型和二维图纸,并以此为基础进行三维虚拟现实场景下的产品装配仿真、制造工艺仿真与生产过程物流仿真,大大提高了企业设计和生产效率。

华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者         近年来研究团队开始研究沉浸式虚拟现实技术,将此技术引入工业领域,通过沉浸式全息眼镜,开发了数字化工厂展示系统,并于2015年太湖博览会展出,引起了广泛关注和良好反响。

华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者华中科技大学无锡研究院—大数据与虚拟现实技术的领跑者         目前,研究团队正在与企业合作开发一套沉浸式三维数字化车间监测系统,将设备状态监测诊断技术、数据分析可视化技术和虚拟现实技术结合起来。通过设备的状态监测数据,使三维数字化车间模型与实际车间运行情况完全同步,并且透过这些大量庞杂的数据,进行数据分析、数据挖掘,获取有价值的信息,通过数据可视化技术结合沉浸式虚拟现实技术,以直观的三维可视化的方式展示出来,并且参与者可以用人类自然的技能与感知能力与虚拟车间里的对象进行交互作用,使用户有身临其境的感受,做到综合性、专业性和展示性的有机融合。(胡友民)