产品特色
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本书紧扣虚拟现实,从两条线进行了讲解。**条是内容线,主要从虚拟现实的系统分类、技术特点、研究状况、硬件外设、典型产品、APP 应用、软件平台、产业链、商业模式、互动营销以及场景营销等方面进行了阐述,以使读者对虚拟现实有初步的了解;第二条是案例线,深入浅出地阐述了虚拟现实技术在11 大行业领域中的实际应用,以加深读者对虚拟现实的了解。
16章专题内容详解+11大火热行业发展分析
80个经典案例讲解+200多张图片解析
内容简介
《VR虚拟现实:商业模式+行业应用+案例分析》既有详细、全面的实际操作方法,又有真实的案例剖析,并配有直观清晰的图片,极具实用性。《VR虚拟现实:商业模式+行业应用+案例分析》共分为16 章,具体内容包括:“虚拟现实:开启VR 体验的全新时代”“产品服务:令人惊叹的身临其境体验”“商业模式:虚拟现实打造财富新思路”“互动营销:用虚拟现实助力产品销售”“场景营销:紧密结合营销方式与生活”,以及虚拟现实在医疗健康、娱乐游戏、军事航天、城市规划、旅游行业、房地产、工业生产、能源仿真、应急推演、科研教学、影音媒体领域的应用。
《VR虚拟现实:商业模式+行业应用+案例分析》适合对虚拟现实行业感兴趣的投资者和创业者、虚拟现实设备厂商、虚拟现实企业经营和管理人员等阅读使用。
作者简介
卢博
知名科技公司的虚拟产品工程师、体验师,具有多年研究和使用虚拟产品、新硬件的经验,对于VE(虚拟环境)、VR(虚拟现实)和AR(增强现实)有着丰富的实战经验和心得体会,同时对虚拟体验中用到的实时三维计算机图形技术,广角(宽视角)立体显示技术,对观察者头、眼、手的跟踪技术,和触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出等技术,以及这些虚拟技术在娱乐、医学、军事、室内设计、房产开发、工业仿真、应急推演、文物古迹、游戏开发等领域的应用,有着深入的研究。
内页插图
目录
第1 章虚拟现实:开启VR体验的全新时代
1.1 认识虚拟现实技术
1.1.1 定义
1.1.2 系统组成
1.1.3 发展历史
1.2 虚拟现实的特征
1.2.1 存在性
1.2.2 交互性
1.2.3 创造性
1.2.4 多感知性
1.3 虚拟现实系统分类
1.3.1 可穿戴式
1.3.2 桌面式
1.3.3 增强式
1.3.4 分布式
1.4 虚拟现实系统的主要技术
1.4.1 三维图形实时生成技术
1.4.2 立体显示技术
1.4.3 传感反馈技术
1.4.4 语音输入输出技术
1.5 虚拟现实系统中人的感知因素
1.5.1 虚拟现实与人的视觉
1.5.2 虚拟现实与人的听觉
1.5.3 虚拟现实与触觉和力觉
1.6 虚拟现实技术的研究状况
1.6.1 国外的研究状况
1.6.2 国内的研究状况
1.6.3 虚拟现实技术的发展领域
第2 章产品服务:令人惊叹的身临其境体验
2.1 虚拟现实硬件外设概况
2.1.1 立体眼镜
2.1.2 高清数字头盔
2.1.3 数据手套
2.1.4 虚拟试衣镜
2.1.5 动作捕捉系统
2.1.6 空间交互球
2.1.7 位置跟踪器
2.1.8 虚拟驾驶系统
2.1.9 裸眼立体显示系统
2.1.10 力反馈器
2.1.11 三维扫描仪
2.1.12 多通道环幕投影系统
2.1.13 CAVE 虚拟系统
2.1.14 交互式触屏系统
2.2 虚拟现实典型产品介绍
2.2.1 谷歌眼镜
2.2.2 暴风魔镜
2.2.3 三星Gear VR3
2.2.4 乐视VR 头盔
2.2.5 蚁视3D 头盔
2.2.6 索尼HMZ-T3W
2.2.7 爱维视w100
2.2.8 爱视代 G4
2.2.9 小宅魔镜
2.3 虚拟现实APP 介绍
2.3.1 虚拟现实视频APP:Vrse
2.3.2 虚拟现实恐怖游戏APP:Sisters
2.3.3 虚拟现实电影游戏APP:Legendary VR
2.3.4 拍摄虚拟现实电影APP:VR ONE Cinema
2.4 虚拟现实软件平台
2.4.1 SmartCollisionTM
2.4.2 proSense
2.4.3 Amira
2.4.4 FreeForm
2.4.5 Terra Vista
2.5 虚拟现实工作站平台
2.5.1 三维图形工作站
2.5.2 虚拟现实工作站
2.5.3 非线性编辑站
第3 章商业模式:虚拟现实打造财富新思路
3.1 虚拟现实产业不断发展
3.1.1 硬件水平相对成熟
3.1.2 进军和布局
3.2 虚拟现实的产业链逐渐打通
3.2.1 个性化的硬件设备产业
3.2.2 丰富的虚拟现实内容
3.2.3 VR 平台格局雏形初见
3.3 虚拟现实商业模式逐渐成形
3.3.1 虚拟现实企业获得良好资金支持
3.3.2 “虚拟现实+各行各业”高速增长
3.3.3 线下体验市场即将引爆
3.3.4 用户付费下载模式
3.3.5 广告营收模式
3.4 虚拟现实实际的商业化应用
3.4.1 打造虚拟现实网络售楼
3.4.2 虚拟现实结合商业游戏
3.4.3 360°虚拟现实视频
3.4.4 虚拟3D 彩色全息图像
3.4.5 多人混合虚拟现实
3.4.6 虚拟现实体验馆
3.5 虚拟现实的商业前景分析
3.5.1 技术的研究
3.5.2 产品的开发
3.5.3 靠拢移动端
第4 章互动营销:用虚拟现实助力产品销售
4.1 虚拟现实:互动营销的必备手段
4.1.1 用户希望获得逼真体验
4.1.2 带给顾客多重感官体验
4.1.3 一种更好的零售体验
4.2 “虚拟现实+互动营销”案例分析
4.2.1 菲亚特AR“Fiat 500 Abarth”赛车
4.2.2 碧浪洗衣粉AR 时尚洗衣游戏机台
4.2.3 OLAY“AR 超时空水舞”互动体感游戏
4.2.4 华纳兄弟“绿光战警AR 变身活动”
4.2.5 纳智捷MVN 人体惯性动作捕捉系统
4.2.6 菲律宾本田汽车,指尖体验AR 技术
4.2.7 标致汽车让赏车体验更生动有趣
4.2.8 Bean Pole 服饰Bean Pole Jeans 互动舞台
4.2.9 Thinkpad 计算机AR 增强现实营销
4.2.10 品客超炫3D 足球互动游戏
4.2.11 MACALLAN 互动AR 新酒发表会
4.2.12 伊蒂哈德球场的360°之旅
4.2.13 百事足球嘉年华之AR 互动游戏
第5 章场景营销:紧密结合营销方式与生活
5.1 场景营销:虚拟现实的应用场景
5.1.1 虚拟现实(VR)场景
5.1.2 增强现实(AR)场景
5.1.3 现实生活里的场景营销
5.1.4 PC 场景营销
5.1.5 移动场景营销
5.2 “虚拟现实+场景营销”案例分析
5.2.1 英特尔:抓蝴蝶活动,创场景营销新路
5.2.2 沃尔沃:360°体验新XC90 车
5.2.3 Dior Eyes:创造了一个3D 沉浸式场景
5.2.4 GoT Exhibit:借助虚拟现实参观虚幻世界
5.2.5 Ocean Spray:创虚拟现实最美丰收短片
5.2.6 北面:消费者挑战虚拟现实极地之旅
第6 章虚拟现实在医疗健康领域的应用
6.1 行业分析
6.1.1 医学练习
6.1.2 医疗培训与教育
6.1.3 康复训练
6.1.4 心理治疗
6.2 案例分析
6.2.1 Maestro AR 3D 机器人手术仿真技术
6.2.2 卡伦临床虚拟现实康复系统
6.2.3 BZ/M-750 内窥镜手术虚拟现实训练系统
6.2.4 虚拟现实技术对中风病起作用
6.2.5 Veloporter:在家也能体验室外健身
6.2.6 SimPractice 系统:腹腔镜VR 训练
第7 章虚拟现实在娱乐游戏领域的应用
7.1 行业分析
7.1.1 三维游戏的牵引作用
7.1.2 理想的视频游戏工具
7.1.3 虚拟现实的艺术魅力
7.2 案例分析
7.2.1 Gear VR:游戏与全景视频体验
7.2.2 澳航(Qantas):提供虚拟现实机上娱乐系统
7.2.3 Oculus Rift:虚拟现实沉浸式恐怖游戏
7.2.4 HTC Vive:利用Vive 功能玩虚拟现实游戏
7.2.5 Trimersion:360°头部跟踪的跨平台产品
7.2.6 3Glasses:中国创造原生VR 力量
7.2.7 福斯汽车Scirocco Cup 增强现实挑战赛
7.2.8 意大利健达在线AR 赛车游戏
7.2.9 Oculus Platform:打造虚拟现实的生态系统
第8 章虚拟现实在军事航天领域的应用
8.1 行业分析
8.1.1 军事模拟
8.1.2 航天航海
8.2 案例分析
8.2.1 HoloLens:增强现实技术和兵器装备相融合
8.2.2 数字沙盘:三维仿真电子沙盘系统
8.2.3 虚拟现实技术应用在减轻战士负荷上
8.2.4 第5 代战机空战作战虚拟现实系统
8.2.5 达索系统:虚拟现实技术设计座舱
第9 章虚拟现实在城市规划领域的应用
9.1 行业分析
9.1.1 数字城市
9.1.2 地理地图
9.1.3 道路桥梁
9.1.4 轨道交通
9.2 案例分析
9.2.1 火凤凰数字城市仿真系统
9.2.2 数字城市沙盘系统
第10章虚拟现实在旅游行业的应用
10.1 行业分析
10.1.1 虚拟导游训练系统
10.1.2 古文物建筑复原系统
10.1.3 景区虚拟全景规划
10.2 案例分析
10.2.1 BC 省旅游局开启虚拟现实体验
10.2.2 万豪国际“绝妙的旅行”异次元体验
10.2.3 Thomas Cook 进军虚拟现实旅游领域
10.2.4 赞那度在VR APP 领域争先前进
10.2.5 Immersive 利用虚拟现实体验登月
10.2.6 大英博物馆让游客探索3D 青铜时代遗址
10.2.7 典尚设计利用虚拟现实复原古代建筑和文物
第11章虚拟现实在房地产领域的应用
11.1 行业分析
11.1.1 房地产开发
11.1.2 地产漫游
11.1.3 虚拟售房
11.1.4 室内设计
11.1.5 场馆仿真
11.2 案例分析
11.2.1 北京大钟寺国际广场虚拟漫游
11.2.2 日照铭泰房产虚拟现实辅助售房
11.2.3 中国科学技术馆虚拟现实场馆仿真系统
第12章虚拟现实在工业生产领域的应用
12.1 行业分析
12.1.1 工业仿真
12.1.2 汽车仿真
12.1.3 船舶制造
12.2 案例分析
12.2.1 赢康科技工业仿真系统
12.2.2 3D 可视化应用软件SView
12.2.3 曼恒数字打造数字化虚拟仿真系统
12.2.4 专业工业仿真领域VRP-PHYSICS 系统
第13章虚拟现实在能源仿真领域的应用
13.1 行业分析
13.1.1 煤矿仿真
13.1.2 石油仿真
13.1.3 电力仿真
13.1.4 水利仿真
13.2 案例分析
13.2.1 基于虚拟现实的机器人作业系统
13.2.2 应急事故虚拟现实仿真系统
13.2.3 电力检测虚拟现实监控系统
13.2.4 变电站虚拟现实系统
13.2.5 矿井综采三维仿真系统
13.2.6 核电站三维仿真培训系统
13.2.7 沉浸式仿真油田系统
第14章虚拟现实在应急推演领域的应用
14.1 行业分
14.1.1 应急演练仿真培训系统的特点
14.1.2 应急演练仿真培训系统的种类
14.2 案例分析
14.2.1 搜维尔虚拟现实应急预案系统
14.2.2 地震现场救援仿真训练系统
14.2.3 矿山应急救援模拟仿真演练系统
第15章虚拟现实在科研教学领域的应用
15.1 行业分析
15.1.1 虚拟校园
15.1.2 高等教育
15.1.3 教学课件
15.1.4 科普读物
15.1.5 技能训练
15.1.6 科研
15.1.7 实验室
15.2 案例分析
15.2.1 虚拟现实之土木工程训练系统
15.2.2 材料测试虚拟仿真实验系统
15.2.3 计量设备虚拟现实实验系统
第16章虚拟现实在影音媒体领域的应用
16.1 行业分析
16.1.1 电视节目
16.1.2 电影
16.1.3 音乐会
16.2 实例分析
16.2.1 荷兰首个虚拟现实电影院
16.2.2 圣丹斯电影节虚拟现实项目
16.2.3 谷歌发布虚拟现实电影制作设备
16.2.4 Nurulize 拍摄虚拟现实短片《Rise》
16.2.5 Audible 的《致命钥匙》虚拟现实体验
16.2.6 洛杉矶交响乐团虚拟现实体验
16.2.7 伦敦电影节举办虚拟现实电影展
16.2.8 ABC 新闻(ABC News)《Inside Syria VR》
16.2.9 Vrtify360°虚拟现实演唱会
16.2.10 虚拟现实音乐视频《Song for Someone》
16.2.11 三星与Y&Y; 乐队合作推出虚拟现实演唱会
16.2.12 虚拟现实外设耳机Ossic X
前言/序言
数字孪生与工业元宇宙:重塑未来制造与城市运营的蓝图 本书聚焦于数字孪生(Digital Twin)技术的前沿发展、核心构建方法以及其在工业制造、智慧城市管理等关键领域的深度应用。我们深入剖析了如何通过构建高保真、实时同步的物理实体虚拟镜像,实现对复杂系统从设计、模拟、优化到预测性维护的全生命周期管理。 第一部分:数字孪生的理论基石与技术架构 本部分将奠定读者对数字孪生概念的全面理解,超越基础定义,探讨其在工业4.0和未来互联世界中的战略地位。 1.1 数字孪生的定义、演进与核心价值 概念辨析: 明确区分数字孪生、模拟仿真(Simulation)和虚拟模型(Virtual Model)之间的本质区别和联系。数字孪生强调实时数据驱动、双向交互和生命周期映射。 技术谱系: 追溯数字孪生从概念萌芽到成熟应用的历程,分析其对云计算、物联网(IoT)、边缘计算和人工智能(AI)的依赖与促进作用。 价值主张: 阐述数字孪生如何解决传统工程和运营中的“信息孤岛”问题,实现预见性洞察(Predictive Insight)和决策优化。 1.2 数字孪生的关键技术堆栈构建 详细解析支撑一个功能完备的数字孪生的五大核心技术层级: 物理实体层(The Physical Asset): 传感器网络、数据采集协议(如OPC UA、MQTT)的选择与部署策略,确保数据的准确性和低延迟。 数据连接层(Data Integration & Transmission): 探讨时间序列数据库(TSDB)的应用,以及如何利用5G和低功耗广域网络(LPWAN)实现海量工业数据的可靠传输。 虚拟模型层(The Model Representation): 涵盖几何建模(CAD/BIM)、物理过程建模(CFD/FEA)以及行为逻辑建模的集成技术。重点分析多物理场耦合仿真模型的构建挑战。 智能分析层(The Intelligence Core): AI和机器学习在数字孪生中的应用,包括异常检测、故障预测(Prognostics and Health Management, PHM)以及基于强化学习的优化控制策略。 可视化与交互层(Visualization & Interface): 高级数据渲染技术,如实时三维可视化和沉浸式交互界面,使用户能够直观地“进入”和“操作”数字实体。 1.3 数字孪生的安全、标准与互操作性 探讨在工业环境中部署数字孪生所面临的安全挑战,如数据完整性、访问控制和网络弹性。同时,梳理国际标准化组织(如ISO/IEC JTC 1 WG 12)在数字孪生标准制定方面的最新进展,确保不同系统间的互操作性。 第二部分:工业制造领域的深度赋能 本部分将聚焦于数字孪生如何彻底改变制造业的研发、生产、维护和供应链管理流程,实现真正的智能工厂。 2.1 智能工厂的孪生驱动架构 产品数字孪生(Product Digital Twin): 从设计阶段开始,追踪产品材料、制造工艺和使用环境,用于优化下一代产品设计。 生产线数字孪生(Production Line Twin): 对生产流程进行实时映射,用于排程优化、瓶颈分析和柔性制造系统的动态调整。 性能优化与预测性维护(PHM): 建立基于设备历史健康数据和实时工况数据的剩余使用寿命(RUL)预测模型,从被动维修转向主动维护,最大化设备稼动率。 2.2 离线调试与远程操作 分析如何利用生产线的数字孪生体进行新工艺、新设备部署前的“虚拟试运行”,显著缩短现场调试周期,降低试错成本。并探讨利用孪生体进行远程、安全的设备诊断和参数调整。 2.3 供应链与物流的可见性增强 将数字孪生扩展到整个价值链,建立供应链的动态模型,实时追踪关键物料和在制品(WIP)的状态,优化库存策略,应对突发中断。 第三部分:智慧城市与基础设施的孪生应用 本部分探讨数字孪生技术如何从聚焦于单个设备,扩展到管理宏大的城市系统,提升城市治理的效率和韧性。 3.1 城市级数字孪生的构建挑战与框架 数据融合难题: 城市孪生需要整合来自交通、能源、环境、公共安全等多个异构数据源。本书提出多尺度、多粒度的数据融合框架。 BIM/GIS/IoT的集成: 探讨如何将建筑信息模型(BIM)的细节信息、地理信息系统(GIS)的空间坐标与物联网的实时状态数据无缝对接。 3.2 城市运营的核心应用场景 交通流优化: 建立城市交通系统的实时孪生,模拟不同信号配时、拥堵事件和突发事故对整个路网的影响,实现自适应交通控制。 能源网格管理: 针对智能电网,利用孪生技术进行负荷预测、分布式能源并网的稳定性分析,以及灾害后的快速恢复模拟。 应急响应与规划: 模拟火灾、洪水等突发事件的蔓延路径和影响范围,为应急资源调度提供基于证据的决策支持。 3.3 基础设施的全生命周期管理 分析数字孪生在大型基础设施(如桥梁、隧道、管网)中的应用,如何通过持续监测和模型校准,提前发现结构弱化迹象,延长资产使用寿命,并优化维护资源的投入。 第四部分:商业化路径与未来展望 本部分从战略和商业角度审视数字孪生技术的落地,以及它将如何与元宇宙概念交织融合。 4.1 数字孪生的商业化模式探索 分析当前市场中可行的服务模式,包括“孪生即服务”(Twin-as-a-Service, TaaS)、基于绩效的SaaS订阅模式,以及高价值的咨询与定制化建模服务。探讨投资回报率(ROI)的量化评估方法。 4.2 工业元宇宙的基石 阐述数字孪生作为工业元宇宙(Industrial Metaverse)核心基础设施的地位。数字孪生提供精确的物理世界映射和运行逻辑,而元宇宙则提供沉浸式、协作式的访问和操作界面。本书展望了在虚拟环境中进行跨地域团队协同设计、培训和远程维护的未来工作流。 4.3 人才需求与技术路线图 识别未来十年内,工业界对跨学科人才的需求缺口,特别是那些既懂物理过程又精通数据科学和高级建模的复合型人才。并为企业制定了分阶段、可落地的数字孪生技术采纳路线图建议。 --- 本书面向对象: 制造业高层管理者、工程技术人员、IT架构师、智慧城市规划者以及致力于理解和应用前沿数字技术以驱动业务转型的专业人士。本书旨在提供一套清晰、实用的技术框架和可复制的实践案例,指导读者从概念走向成功的数字化转型实践。