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★北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司曾剛

摘要：核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)是主控室設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，臺(tái)屏的外觀設(shè)計(jì)直接關(guān)系到臺(tái)屏設(shè)計(jì)的人因工程符合度。傳統(tǒng)的臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)通過(guò)制作實(shí)物模型開(kāi)展人因工程驗(yàn)證工作。本文介紹一種通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)實(shí)現(xiàn)臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)虛擬驗(yàn)證的方法，有效解決采用實(shí)物模型開(kāi)展驗(yàn)證模型制作周期長(zhǎng)、修改困難等問(wèn)題，從而達(dá)到提高核電廠主控室臺(tái)屏的設(shè)計(jì)效率、質(zhì)量以及提升臺(tái)屏人因工程設(shè)計(jì)符合度的目的。該研究在應(yīng)用項(xiàng)目中實(shí)踐結(jié)果表明，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證相結(jié)合的方式在核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)方面具備明顯優(yōu)勢(shì)并具有良好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；人因工程；主控室臺(tái)屏；外觀設(shè)計(jì)

1 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)綜合集成技術(shù)，它的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)以及人工智能技術(shù)等交叉與綜合的結(jié)果。隨著近年來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也得到了更大范圍的擴(kuò)展，在核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中，因其相比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方式更為高效直觀，已經(jīng)在一定范圍內(nèi)得到了較好的應(yīng)用。本文對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)發(fā)展及特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的提出可以追溯到1985年的一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)，由美國(guó)VPL公司創(chuàng)始人拉尼爾首次提出。VR技術(shù)是一種能夠構(gòu)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。它采用計(jì)算機(jī)生成一種交互式的三維動(dòng)態(tài)視景，通過(guò)頭戴式立體顯示器、位置追蹤儀、數(shù)據(jù)手套、3D眼鏡等輔助式交互設(shè)備，讓用戶通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等器官，觀測(cè)到物理世界與虛擬世界交互的三維界面，體驗(yàn)三維空間內(nèi)的變化，獲得一種臨場(chǎng)感。VR技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)圖形、傳感、網(wǎng)絡(luò)并行處理、人工智能等多學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)其可視化操作，形成一種虛擬的人機(jī)界面。

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展可分為以下幾個(gè)階段：

1960年以前的基礎(chǔ)階段：人類(lèi)首次通過(guò)繪畫(huà)、透視、全景展示、立體視覺(jué)和電影以及二戰(zhàn)時(shí)英國(guó)飛行員的訓(xùn)練飛行模擬器來(lái)展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)。

1960~1980年的起步階段：計(jì)算機(jī)科學(xué)的出現(xiàn)使所有基礎(chǔ)元件得以發(fā)展，從而催生了虛擬現(xiàn)實(shí)的出現(xiàn)，在應(yīng)用方面飛行模擬器相關(guān)的開(kāi)發(fā)進(jìn)展迅速。

1980~1990年的技術(shù)發(fā)展階段：這一階段的特點(diǎn)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)3D交互技術(shù)發(fā)展，1985年美國(guó)宇航局開(kāi)始使用虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)，并取名——HMD（頭戴式顯示器），隨后美國(guó)VPL公司利用數(shù)據(jù)手套和自行設(shè)計(jì)的試聽(tīng)設(shè)備，銷(xiāo)售了首批虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序。

1990~2000年的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)階段：該階段虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)迅速應(yīng)用到眾多領(lǐng)域，包括電子游戲、汽車(chē)設(shè)計(jì)、醫(yī)療、能源工業(yè)等領(lǐng)域。

2000~2010年的工業(yè)成熟階段：該階段VR逐漸向維護(hù)和培訓(xùn)發(fā)展，以及使用模擬來(lái)控制工業(yè)過(guò)程。2010年以后的大眾普及階段：該階段也即當(dāng)前所屬階段，大量VR新設(shè)備出現(xiàn)，得益于智能手機(jī)的發(fā)展，VR設(shè)備的價(jià)格大幅下降，同時(shí)性能也得到較大提升，與VR設(shè)備相對(duì)應(yīng)的新的軟件環(huán)境也建立起來(lái)，如Unity3D。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)是指參與者或者觀察者完全深潛在一個(gè)人工合成的世界。這個(gè)世界既可以模擬真實(shí)世界的屬性，也可以是虛構(gòu)的。但在虛擬現(xiàn)實(shí)世界中，反映真實(shí)物理世界的空間、時(shí)間、物質(zhì)屬性等規(guī)律都不復(fù)存在，虛擬現(xiàn)實(shí)將超越真實(shí)物理世界的邊界。虛擬現(xiàn)實(shí)能讓用戶在虛擬環(huán)境中執(zhí)行一系列的真實(shí)任務(wù)。用戶通過(guò)在虛擬環(huán)境中與系統(tǒng)互動(dòng)和交互反饋，進(jìn)行沉浸感的模擬。大部分研究學(xué)者認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)包含三要素：完全虛擬的視野、沉浸式體驗(yàn)以及頭戴設(shè)備。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用情況

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)當(dāng)前已得到廣泛應(yīng)用，主要包括以下幾個(gè)大的領(lǐng)域：（1）新的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域；（2）計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)領(lǐng)域；（3）可持續(xù)城市領(lǐng)域；（4）創(chuàng)新融合可適應(yīng)社會(huì)領(lǐng)域。而本文關(guān)于核電廠主控室外觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用屬于第一個(gè)領(lǐng)域范疇。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用需求

主控室由操作員盤(pán)臺(tái)、大屏幕盤(pán)臺(tái)、后備盤(pán)等臺(tái)屏組成。在設(shè)備上有大量的監(jiān)測(cè)儀表、報(bào)警裝置、調(diào)節(jié)器控制指令設(shè)定裝置、手動(dòng)控制部件等裝置。由于構(gòu)成主控室人機(jī)界面的元件眾多,其在界面排布復(fù)雜,增加了核電廠主控室人機(jī)界面人因工程評(píng)估的難度和復(fù)雜程度，且人機(jī)接口是人因失誤的高發(fā)區(qū)。主控室臺(tái)屏的外觀設(shè)計(jì)優(yōu)化可以從視野、操作、降低疲勞等多個(gè)方面提高人因工程設(shè)計(jì)符合度，對(duì)降低人因失誤，保障核電廠安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。從人因工程分析的角度,如何合理設(shè)計(jì)臺(tái)屏的外觀尺寸和設(shè)備分布布置都是主控室人因工程設(shè)計(jì)的重要考慮范疇。

3.1 傳統(tǒng)核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)方法

傳統(tǒng)的核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)流程主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）首先根據(jù)功能分區(qū)要求和控制室尺寸限制要求，初步設(shè)計(jì)臺(tái)屏外觀。

（2）結(jié)合人因相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)臺(tái)屏的人因工程符合度進(jìn)行計(jì)算核實(shí)，結(jié)合計(jì)算評(píng)估結(jié)果對(duì)（1）的外觀設(shè)計(jì)迭代更新。

（3）制作實(shí)物模型。

（4）進(jìn)行MOCK-UP驗(yàn)證，記錄驗(yàn)證反饋情況。

結(jié)合MOCK-UP驗(yàn)證記錄，對(duì)（1）的外觀設(shè)計(jì)迭代更新。

傳統(tǒng)核電廠主控室臺(tái)屏設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程圖如圖1所示。

圖1 基于傳統(tǒng)方式的設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程

以上活動(dòng)通常需要2~3輪迭代才能完成，雖然目前通常采用加工制造部分位置可調(diào)節(jié)的MOCK-UP實(shí)物模型來(lái)取代完全重新制作模型，但實(shí)際執(zhí)行中往往還是會(huì)有部分臺(tái)屏模型需要重新制造或者需要同時(shí)制作多套臺(tái)屏實(shí)物模型的情況。核電廠主控室MOCK-UP實(shí)物模型如圖2所示。

圖2 核電廠主控室MOCK-UP實(shí)物模型

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)驗(yàn)證中往往識(shí)別的人因工程優(yōu)化建議和問(wèn)題較多，由于涉及實(shí)物模型制造，加工制造和場(chǎng)地布置周期通常較長(zhǎng)，其設(shè)計(jì)驗(yàn)證迭代更新的速度往往無(wú)法匹配工程項(xiàng)目進(jìn)度需求。這種情況下，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證方式開(kāi)始前，先采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證方式識(shí)別絕大部分的優(yōu)化建議和問(wèn)題，可以有效解決這個(gè)問(wèn)題。結(jié)合目前日益發(fā)展的高效三維建模技術(shù)，傳統(tǒng)的核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)活動(dòng)中的（2）、（3）、（4）環(huán)節(jié)可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。（2）環(huán)節(jié)中通過(guò)對(duì)三維建模軟件的定制開(kāi)發(fā)，使其具備自動(dòng)人因工程的自動(dòng)計(jì)算功能，從而結(jié)合所選擇的人因工程標(biāo)準(zhǔn)和人體工學(xué)數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別出人因工程的符合度情況，從而加快該環(huán)節(jié)的計(jì)算核實(shí)效率。（3）環(huán)節(jié)中三維建模相比傳統(tǒng)的實(shí)物模型搭建更為高效，也更方便對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和迭代驗(yàn)證。（4）環(huán)節(jié)中采用虛實(shí)結(jié)合的驗(yàn)證方式，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)驗(yàn)證方式的短板，使驗(yàn)證活動(dòng)不再受時(shí)空的局限。另外在經(jīng)過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建模的人因工程迭代驗(yàn)證后再搭建MOCK-UP實(shí)物臺(tái)屏模型，還可以提前識(shí)別大量的人因工程設(shè)計(jì)問(wèn)題并前期完成迭代，從而有效提升人因主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)的效率。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)相結(jié)合的流程圖如圖3所示。

圖3 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)相結(jié)合的流程圖

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用需求

隨著核電產(chǎn)業(yè)的日益成熟，核電廠的建設(shè)工期也得到了極大的優(yōu)化，此前普遍的60月以上的建設(shè)周期近年來(lái)逐步被優(yōu)化降低到50月以?xún)?nèi)，從而使核電的經(jīng)濟(jì)性得到了進(jìn)一步提升。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有利于提升核電廠主控室臺(tái)屏的設(shè)計(jì)效率，從而進(jìn)一步降低核電廠的建設(shè)周期，同時(shí)還能使更多人通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)參與到主控室臺(tái)屏的MOCK-UP評(píng)審中來(lái)，而不再受傳統(tǒng)的主控室臺(tái)屏MOCK-UP場(chǎng)地限制。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用模型

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)的應(yīng)用中需要?jiǎng)?chuàng)建虛擬主控室。虛擬主控制室的創(chuàng)建結(jié)合了人因工程分析、臺(tái)屏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主控室三維模型建模、VR場(chǎng)景皮膚構(gòu)建和渲染、虛擬現(xiàn)實(shí)交互等多學(xué)科技術(shù)。基于VR技術(shù)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證模型如圖4所示。以PRO-E等軟件作為臺(tái)屏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具，建模工具采用CINEMA 4D等軟件，通過(guò)創(chuàng)建主控制室房間、臺(tái)屏、儀表等基本三維模型，綜合主控制室燈光環(huán)境、盤(pán)臺(tái)表面材質(zhì)等因素，將臺(tái)屏、盤(pán)臺(tái)設(shè)備、房間燈光裝飾等都集成在一個(gè)模型中，并使用CINEMA 4D引擎對(duì)三維模型進(jìn)行交互式開(kāi)發(fā)，從而使其交互功能更加豐富。

圖4 基于VR技術(shù)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證模型

4.1 總體方案設(shè)計(jì)

以北京廣利核公司開(kāi)發(fā)的某核電廠主控室臺(tái)屏為例，作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到核電廠主控室臺(tái)屏的外觀設(shè)計(jì)的探索，從驗(yàn)證的多樣性角度考慮，采取了傳統(tǒng)的建造MOCK-UP實(shí)物和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的驗(yàn)證方式。

根據(jù)設(shè)計(jì)輸入，開(kāi)展核電廠主控室的臺(tái)屏的總體設(shè)計(jì)工作，包括臺(tái)屏布置設(shè)計(jì)、外觀尺寸限值確定、臺(tái)屏設(shè)備布置要求等，形成總體設(shè)計(jì)方案。

4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合臺(tái)屏的總體設(shè)計(jì)方案，采用CAD、PRO-E等軟件開(kāi)展臺(tái)屏的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)保證可以容納臺(tái)屏設(shè)備布置要求，同時(shí)總體外觀尺寸要確保在總體方案的限值范圍內(nèi)。相較CINEMA4D等三維建模軟件，CAD、PRO-E等軟件更方便快速地開(kāi)展精確尺寸的設(shè)計(jì)和建模，而且其格式可以方便地導(dǎo)入到CINEMA4D等三維建模軟件中，同時(shí)可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展后續(xù)臺(tái)屏詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因而先使用CAD、PRO-E等軟件開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而不直接采用CINEMA4D等三維建模軟件平臺(tái)直接完成臺(tái)屏外觀尺寸建模，是一種更為高效的設(shè)計(jì)方式。

臺(tái)屏初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重要目標(biāo)是要設(shè)計(jì)出盤(pán)臺(tái)的外觀尺寸。臺(tái)屏的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：臺(tái)屏的主體結(jié)構(gòu)框架、典型的人機(jī)接口面尺寸信息、顯示設(shè)備的精確安裝位置、典型操作設(shè)備的精確安裝位置以及人因工程功能相關(guān)部位（如扶手等）。而臺(tái)屏內(nèi)部設(shè)備詳細(xì)安裝布置、結(jié)構(gòu)焊接及表面處理細(xì)節(jié)等詳細(xì)設(shè)計(jì)無(wú)需在此環(huán)節(jié)開(kāi)展。這些詳細(xì)設(shè)計(jì)任務(wù)通常可以在人因工程迭代驗(yàn)證鎖定盤(pán)臺(tái)外觀尺寸后再開(kāi)展，這樣可以有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率并減少設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)任務(wù)上迭代帶來(lái)的工作量。

4.3 三維建模

三維建模主要包括主控室內(nèi)臺(tái)屏的幾何建模和主控室工作環(huán)境，目前有多種圖形建模工具，例如采用CINEMA 4D三維建模軟件平臺(tái)，建模流程主要包括：

（1）收集建模信息：包括房間尺寸信息，如房間的長(zhǎng)寬高、門(mén)窗尺寸、吊頂高度、通風(fēng)管道布置情況等；臺(tái)屏的尺寸信息，包括臺(tái)屏的長(zhǎng)寬高、詳細(xì)的外觀輪廓等；房間臺(tái)屏布置信息：包括臺(tái)屏在房間布置的相對(duì)位置、間距等，設(shè)備布置及尺寸，臺(tái)屏上設(shè)備布置信息、設(shè)備自身尺寸信息等。

（2）臺(tái)屏輪廓建模：臺(tái)屏的輪廓建模可以采用輕量化軟件將PRO-E三維圖紙轉(zhuǎn)化為CINEMA4D等軟件所兼容的格式，同時(shí)大大壓縮三維模型的容量，對(duì)外觀輪廓尺寸較為規(guī)整的臺(tái)屏，也可以采用在CINEMA4D等軟件中直接繪制的方式。

（3）房間環(huán)境建模：為達(dá)到真實(shí)環(huán)境效果，建模時(shí)應(yīng)盡可能地呈現(xiàn)主控室的環(huán)境細(xì)節(jié)信息，包括燈光信息（燈具位置、燈光類(lèi)型、燈光顏色等），裝修信息（裝修樣式、通風(fēng)管道、其他細(xì)節(jié)）等。這些環(huán)境細(xì)節(jié)信息既可用通過(guò)圖紙形式，也可以通過(guò)照片的形式收集（如果有實(shí)物），最終在CINEMA4D等軟件中通過(guò)1:1建模的完成環(huán)境的建模。

4.4 賦予材質(zhì)

賦予材質(zhì)皮膚：賦予材質(zhì)皮膚是在模型表面覆蓋材質(zhì)紋理或圖案，該方式是實(shí)現(xiàn)真實(shí)效果的重要手段，這些皮膚信息包括房間相關(guān)元素的材質(zhì)皮膚（墻體、燈具、門(mén)窗、管道等）、盤(pán)臺(tái)設(shè)備材質(zhì)皮膚等。逼真的材質(zhì)皮膚能極大地提升三維模型的真實(shí)感。對(duì)于可以獲取到真實(shí)樣品的實(shí)物，還采用拍照使用照片方式，對(duì)于顯示器顯示的工藝畫(huà)面，也可以采用計(jì)算機(jī)的工藝畫(huà)面匹配到顯示器顯示屏幕上，以提升真實(shí)感。

通用材質(zhì)的皮膚，如木制家具表面、人造大理石表面等，可以選擇從已有開(kāi)放皮膚庫(kù)中獲取；核電廠較為特殊的材質(zhì)的皮膚，如馬賽克臺(tái)屏面板表面、專(zhuān)用設(shè)備表面等，首次完成皮膚設(shè)計(jì)即可存入皮膚庫(kù)中，后續(xù)可以直接調(diào)用。

4.5 場(chǎng)景渲染

建立場(chǎng)景并渲染：CINEMA4D等軟件都搭載了具有物理渲染特性的實(shí)時(shí)渲染系統(tǒng)。物理渲染系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是在不同的虛擬燈光環(huán)境下，其材質(zhì)的表現(xiàn)和實(shí)際物品在該燈光下表現(xiàn)的物理特性接近，從而在虛擬的環(huán)境里面實(shí)現(xiàn)了該物體的真實(shí)的反射和折射，加強(qiáng)沉浸感。

4.6 成像顯示

虛擬現(xiàn)實(shí)的最后一步是通過(guò)立體視覺(jué)設(shè)備將用戶“帶入”虛擬環(huán)境中，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，三維視覺(jué)顯示設(shè)備有頭盔顯示器及沉浸式立體投影系統(tǒng)等。目前市場(chǎng)上VR終端設(shè)備的產(chǎn)品日益豐富，具有代表性的包括OCULUS、HTC、Pico等品牌。

成像系統(tǒng)里的VR設(shè)備具有空間定位能力，可以監(jiān)測(cè)到佩戴者空間位置的和方向的改變，相關(guān)空間定位信息會(huì)映射到虛擬系統(tǒng)中，從而讓用戶沉浸感加強(qiáng)的同時(shí)，還可以像真實(shí)環(huán)境中一樣以各個(gè)角度來(lái)對(duì)設(shè)備外觀進(jìn)行驗(yàn)證。某核電廠主控室虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景圖如圖5所示。

圖5 某核電廠主控室虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景

4.7 MOCK-UP人因驗(yàn)證評(píng)審

佩戴VR眼鏡設(shè)備，核電廠操縱員、人因工程專(zhuān)家、核電廠工藝人員、臺(tái)屏設(shè)計(jì)人員就可以在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景以貼近真實(shí)的感受來(lái)評(píng)審主控室臺(tái)屏的外觀設(shè)計(jì)和布置方案。在主要的工作工位，如操作員工位、后備盤(pán)前等位置，對(duì)主要的人因工程調(diào)查項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試，這些調(diào)查項(xiàng)不僅包括臺(tái)屏臺(tái)面高度，顯示器尺寸等主要設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，還可以對(duì)臺(tái)屏的房間布置情況、人員通道等細(xì)節(jié)進(jìn)行評(píng)估。

5 結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在某核電廠主控室臺(tái)屏外觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，是國(guó)內(nèi)對(duì)新建核電廠主控室設(shè)計(jì)的一次嘗試，在最終加工MOCK-UP實(shí)物模型之前，共結(jié)合業(yè)主評(píng)審意見(jiàn)開(kāi)展了二十余個(gè)版本的迭代設(shè)計(jì)。雖然當(dāng)前階段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在主控室外觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用尚不夠全面和成熟，如觸覺(jué)傳感器尚無(wú)法真實(shí)模擬實(shí)際操作感受等限制了最終驗(yàn)證階段實(shí)物MOCK-UP模型的不可替代性，但這種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)相結(jié)合的方式一定程度上提升了主控室設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，為后續(xù)主控室的設(shè)計(jì)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，也為下一步的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR）在核電廠主控室臺(tái)屏設(shè)計(jì)和驗(yàn)證中的進(jìn)一步應(yīng)用研究打下了基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介:

曾剛（1982-），男，湖北仙桃人，高級(jí)工程師，碩士，現(xiàn)就職于北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司，從事核電站儀控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)工作。

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摘自《自動(dòng)化博覽》2022年11月刊