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733 / 2023-10-27 00:09:58
航空发动机叶片X射线DR成像检测VR实验
虚拟现实应用
全文待审
任嘉玮 / 南昌航空大学
魏启丰 / 南昌航空大学
蒋晓筠 / 南昌航空大学
谢龙 / 南昌航空大学
史振言 / 南昌航空大学







       本项目利用VR技术模拟航空发动机叶片X射线DR成像检测实验，旨在帮助用户了解本实验的基本原理和应用。可有效避免X射线对人体的辐射问题，解决了仪器台数少、无法量化教学的困难，并大大降低培养人才的成本。并且VR仿真实验操作简单、交互便捷，学习难度相比现实大幅降低。在实际展示效果上，模型精美、形式新颖、沉浸感强、体验感良好，达到了我们的初步预期效果。

一、该项目包括以下功能：

1.用户可以通过虚拟控制台控制X射线成像设备的参数，例如曝光时间和放射源位置。

2.用户可以在虚拟场景中放置不同类型的物体，并观察它们在X射线成像下的影像。

3.用户可以通过虚拟控制台查看和分析成像结果，例如调整图像对比度和亮度。

二、功能性指标：

1.提供了一个直观的虚拟环境，用户可以模拟真实的X射线成像检测过程。

2.提供了可调整的成像参数，用户可以探索不同成像条件下的成像效果。

3.提供了图像分析工具，用户可以对成像结果进行定量分析。

三、技术方法及使用工具：


该项目使用了3DMAX进行建模，同时利用Unity3D的物理引擎和渲染引擎来创建虚拟场景和物体，并使用C#编写了虚拟控制台和图像分析工具。再搭载PICO 3头盔以及手柄，实现VR展现方式与交互。

四、创新及实用性








1、创新思路：

       本项目将VR虚拟现实技术与专业教学实验相融合，将复杂的实验过程模块化设计，化繁为简突出重点实验步骤，创新性地开设了VR教学模式。操作过程沉浸感强，画面精美，革新学习方式，达到寓教于乐，提高学生学习兴趣，改变传统呆板枯燥的学习方式，变枯燥学习为快乐学习的目的。

2、实用性：

       航空发动机叶片X射线DR成像检测VR实验可应用于射线检测教学实验，逼真的实验场景可极大地吸引学生的学习兴趣，提高老师的教学效率。同时学习周期短、解除时空限制，最大限度地为师生提供宝贵的学习资源，让学生可自由地在虚拟仿真实验中反复练习，掌握扎实的操作基础。特别的，可达到避免射线检测过程中可能出现的辐射事故，克服仪器设备昂贵、强辐射高危环境等不便大面积开展实验教学的困难。


3、前景分析：

       航空发动机叶片X射线DR成像检测VR实验不仅适用于射线实验教学，还可拓展性地应用于超声、涡流、磁粉、渗透无损检测方法中，降低无损检测专业的教学成本，吸引更多的学生学习无损检测专业。同时，还可推广应用到检测行业的实际工程和岗前培训当中去，提高检测工作人员的职业素养，为我国航空、国防无损检测事业培养更多的人才助力！
重要日期

  • 会议日期

    11月17日

    2023

    至

    11月19日

    2023

  • 11月30日 2023

    初稿截稿日期

主办单位
中国虚拟现实大赛组委会
中国虚拟现实大赛指导委员会
承办单位
VR中国
中国计算机学会（相城）元宇宙产业智库
协办单位
虚拟现实技术与系统全国重点实验室（北京航空航天大学）
计算机辅助设计与图形学国家重点实验室（浙江大学）
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