聚焦航空+虛擬現實，打造新時代大型沉浸式座艙仿真環境

航空工業上電成立於1954年，隸屬於中國航空工業集團有限公司，是中航航空電子系統股份有限公司全資子公司。航空工業上電擁有軍用航空、民用航空、非航防務和非航民品四大業務板塊。在軍、民用航空和非航空防務領域，致力於為客户提供照明系統、操控板組件及調光控制系統(CPA&DCS)、告警系統、二次配電系統和語音識別系統五大系列產品。非航防務業務主要服務於航天、船舶、兵器、電子等軍工領域，為客户提供基於不同應用場景的創新性系統解決方案和服務。民用產品包括園林工具、汽車發動機和變速箱精密零部件、第四代高速機車動力頭零部件、胎壓監測系統、車載逆變電源和通用繼電器等六大系列產品。

作為中國航空工業虛擬現實產業聯盟常務理事單位與聯盟應用研究中心主任單位，航空工業上電本着航空工業集團“三同”原則，以自有民族品牌-中航國畫系列激光投影機為核心，融合已有的虛擬現實技術研究基礎(基於空間紅外圖像分析的光學跟蹤技術、基於多通道沉浸式投影系統的透視投影變換矩陣技術、基於幾何模型的三維場景構建技術等虛擬現實核心技術)，創新出基於激光顯示的沉浸式虛擬現實系統，包含CAVE(洞穴式)、Powerwall(立體牆式)、Holostage等各類VR系統，並且依託公司座艙專業，提出沉浸式系統在座艙設計中的創新應用。

CAVE/Powerwall系統一般由投影顯示、跟蹤定位、軟件、音響、圖形工作站等子系統組成，涉及的軟硬件種類較多。本次展品採用的Powerwall系統主要硬件由自主研發的國產激光投影機與MC1300光學追蹤設備組成。激光投影機具有高可靠、低能耗、大畫幅、高亮度、廣色域等優勢，結合虛擬現實技術可呈現出震撼的沉浸視覺盛宴。

沉浸式座艙系統是將基於投影的Powerwall顯示系統應用於飛機座艙設計與評估領域，創新出的一套可複用、高交互性能的虛擬座艙系統。該系統是以激光顯示硬件和座艙體驗內容為核心，結合定位跟蹤、多通道立體融合等技術，通過計算機模擬的虛擬現實環境，提供逼真的座艙互動體驗，具有大空間、高亮度、高逼真、多人協同的領先優勢。運用虛擬現實技術仿真出的虛擬座艙，其與實體模型的仿真比例可達1:1，可為座艙設計人員提供直觀沉浸的演示效果，包括座艙內飾顏色、佈局的即時更改等功能，將傳統的“數字模型—實體模型—設計評估—迭代數字模型”設計流程轉變為“數字模型—虛擬設計評估—迭代數字模型”，從而獲得高效、高可靠的設計對策，同時可供用户預先體驗，從而得到初步的人機工效評估結果，加快設計迭代速度，縮短座艙研發週期與研製成本。

座艙設計評估流程圖

系統軟件內容是基於新舟700以及與主機聯合設計的AG50飛機座艙進行開發的。其中，針對新舟700機型，突破了Nurbers-Polygon模型輕量化與多層複合貼圖等關鍵技術，可達到在不影響模型原始結構的情況下對體系級數據進行輕量化，得到高精低模，同時渲染出逼真的燈光環境和材質面料，極大地提升軟件內容的沉浸感。

MA700沉浸式座艙

AG50沉浸式座艙

用户佩戴輕盈的3D立體眼鏡，以第一人稱視角進行漫遊，1:1的場景數字模型比例將提高參與者的沉浸感，對於小範圍空間移動可以通過自然移動的方式，對於大範圍移動來説可以通過操控手柄來進行移動和旋轉，二者相互結合，可以更逼真、更便捷、更充分的體驗機身全景、客艙和駕駛艙內飾設計等。

MA700整機圖

除了場景漫遊，用户還可以進行人機虛實交互，通過交互硬件，進行飛行模式的切換、駕駛艙和客艙燈光的變換、客艙座椅及地毯面料的切換以及機身整體塗裝的改變等。對於飛行模式、燈光、面料以及塗裝等的交互設計，不僅能夠豐富體驗過程，更能夠提高座艙整體沉浸感。(航空工業上電 王盛)

MA700客艙內飾圖