[发明专利]一种虚拟工厂布局设计装置、系统及方法

说明书

本发明实施例公开了一种虚拟工厂布局设计装置、系统及方法，该装置中包括支持空间定位的操控设备、支持空间定位的沉浸式显示器以及终端设备；其中，操控设备与终端设备之间通过第一数据通道相连接，用于获取用户手部动作并转换成布局设计信息，以及向终端设备发送布局设计信息；沉浸式显示器与终端设备之间通过第二数据通道相连接，用于向用户显示画面，以及，向终端设备发送用户位置信息；终端设备用于通过第一数据通道接收布局设计信息，并根据布局设计信息生成虚拟工厂的虚拟布局；终端设备还用于通过第二数据通道接收用户位置信息，根据用户位置信息获取虚拟布局的显示画面，并通过第二数据通道将显示画面发送至沉浸式显示器。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及一种虚拟工厂布局设计装置、系统和方 法。

背景技术

智能工厂是当今工厂在设备智能化、管理现代化、信息计算机化、布局可视化的基础上达到的新的阶段，其中，布局可视化是指通过虚拟图像实现对已建工厂布局的模拟 及待建工厂布局设计结果的可视化。基于已建工厂布局的可视化，工厂工作人员可直观 了解整个已建工厂的建筑结构及生产场景，从而更好地安排生产活动；基于待建工厂布 局设计结果的可视化，工作人员可在工厂未建设完成前通过虚拟图像掌握待建工厂的整 体布局。

目前，实现工厂布局可视化的方式主要包括二维方式和三维方式，其中，二维方式依靠cad等二维绘图软件将工厂布局制作成图，但是，在利用二维绘图软件绘制工厂布 局的二维图像时，由于绘制者面对的是由点线组成的二维图像，需要将二维图像通过大 脑转换成立体图像，才能判断出所绘制的工厂布局是否符合要求。因此，在绘制过程中 缺少沉浸感和临场体验，对基于人机工程学的可达性验证和舒适性验证缺少直接的评估。

而三维方式所采用的虚拟现实技术有效解决了上述二维方式中存在的缺点，虚拟现 实(virtual reality，VR)技术，可利用计算机模拟产生基于三维空间的虚拟图像，使观看者产生身历其境的感觉，没有限制地观看三维空间内的事物。利用虚拟现实技术展 现工厂建筑结构及生产场景的图像，可使用户充分了解整个工厂的布局。目前，在工厂 布局中应用的虚拟现实手段通常以一种既定的场景呈现，即绘制整个工厂布局的设计图 像，在设计图像绘制完成后生成三维虚拟图像，用户可通过三维虚拟图像了解工厂的已 建布局或未建布局。但是，三维虚拟图像在建成后很难进行更改，仅起到展示和体验最 终布局结果的作用，并且，用户在三维虚拟图像构建的过程中缺少交互和参与，很可能 导致最终构建的三维虚拟图像与用户的需求偏差较大，从而不得不重新构建，造成极大 的人力物力浪费。

发明内容

本发明实施例中提供了一种虚拟工厂布局设计装置、系统及方法，以解决现有技术 在模拟工厂布局时构建的虚拟图像难以更改，以及用户在构建虚拟图像过程中缺少交互 和参与的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种虚拟工厂布局设计装置，包括支持空间定位的操控设备、支持空间定位的沉浸 式显示器以及终端设备；其中，

操控设备与终端设备之间通过第一数据通道相连接，用于获取用户手部动作并转换 成布局设计信息，以及向终端设备发送布局设计信息；

沉浸式显示器与终端设备之间通过第二数据通道相连接，用于向用户显示画面，以 及，向终端设备发送用户位置信息；

终端设备用于通过第一数据通道接收布局设计信息，并根据布局设计信息生成虚拟 工厂的虚拟布局；

终端设备还用于通过第二数据通道接收用户位置信息，根据用户位置信息获取虚拟 布局的显示画面，并通过第二数据通道将显示画面发送至沉浸式显示器。

可选地，终端设备包括布局设计单元和与布局设计单元连接的画面显示单元；布局 设计信息包括布局设计指令和画面显示指令；