應(yīng)用于高端制造業(yè)的視覺設(shè)計三維實時仿真系統(tǒng)研發(fā)及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)

1、項目名稱應(yīng)用于高端制造業(yè)面向客戶的實時仿真系統(tǒng)研發(fā)及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目摘要項目利用三維實時仿真技術(shù)，針對高端制造業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計、制造、市場相對獨立的問題而實現(xiàn)的一個實時仿真系統(tǒng)，達到高端制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、制造、市場一體化目標。項目首先突破重大航天工程研制流程的三位一體化，進而進行航天技術(shù)轉(zhuǎn)化面向高端制造業(yè)推廣。 主承擔(dān)單位廣東航宇衛(wèi)星科技有限公司聯(lián)合承擔(dān)單位北京空間飛行器總體設(shè)計部項目總負責(zé)人吉杰專題名稱高端軟件和新興信息服務(wù)（20120802）計劃類別廣東省重大科技專項推薦單位汕頭市科學(xué)技術(shù)局申請資助經(jīng)費280.00（單位：萬元）項目起止時間2011年3月至2014年12月項目基本信息目 錄 一、

2、項目背景 二、主要研究內(nèi)容 三、實施計劃及保障措施 四、預(yù)期成果 五、項目經(jīng)費情況一、項目背景1、概述、概述本項目建設(shè)的“應(yīng)用于高端制造業(yè)面向客戶的實時仿真系統(tǒng)”旨在打通高端制造業(yè)中產(chǎn)品的設(shè)計制造與市場銷售環(huán)節(jié)，突破CAD 三維數(shù)字產(chǎn)品模型與實時可視化仿真之間的共享壁壘，直接在設(shè)計階段使用統(tǒng)一的三維模型數(shù)據(jù)源實時進行產(chǎn)品的總體任務(wù)仿真分析、銷售宣傳、電子文檔制作、培訓(xùn)指導(dǎo)等，使產(chǎn)品的設(shè)計目標以客戶、市場為中心。 項目使用廣東航宇的EngGl 三維立體可視化演示仿真平臺作為基礎(chǔ)進行升級改造，首先依托航天重大工程在航天領(lǐng)域?qū)嵤?yīng)用，而后拓展至高端制造業(yè)進行應(yīng)用。一、項目背景u國家大力發(fā)展制造業(yè)數(shù)字

3、化u產(chǎn)品設(shè)計理念由可制造型向服務(wù)性轉(zhuǎn)型是市場發(fā)展趨勢u填補國內(nèi)技術(shù)空白u汕頭大力發(fā)展航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)u項目建設(shè)有利于帶動我國制造業(yè)數(shù)字化技術(shù)發(fā)展2、項目意義和必要性、項目意義和必要性一、項目背景3、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢趨勢（1）國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀：數(shù)字化設(shè)計制造是基本手段，產(chǎn)品創(chuàng)新能力強，產(chǎn)品設(shè)計目標以市場為中心。德國德國RealTime Technology法國達索法國達索3D VIA一、項目背景3、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢趨勢（2）國內(nèi)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀：受國外影響已經(jīng)采用三維設(shè)計模式，產(chǎn)品研制理念停留在可制造性，主要技術(shù)產(chǎn)品依賴進口。航宇航宇Eng

4、GL一、項目背景4、產(chǎn)業(yè)化前景、產(chǎn)業(yè)化前景一、項目背景4、產(chǎn)業(yè)化前景、產(chǎn)業(yè)化前景二、主要研究內(nèi)容1、項目主要研究內(nèi)容、項目主要研究內(nèi)容突破CAD三維數(shù)字產(chǎn)品模型共享壁壘，直接在設(shè)計階段使用統(tǒng)一的三維模型數(shù)據(jù)源實時進行產(chǎn)品的外觀視覺設(shè)計、應(yīng)用場景三維實時仿真、宣傳銷售、電子文檔制作、培訓(xùn)指導(dǎo)，補充工業(yè)CAD產(chǎn)品視覺設(shè)計能力，形成面向客戶的實時仿真系統(tǒng)。二、主要研究內(nèi)容直觀看到模型視覺設(shè)計效果提供大量的材質(zhì)數(shù)據(jù)，簡單的操作實現(xiàn)設(shè)計渲染結(jié)果輸出到立體環(huán)境中，用戶可以從各個方位對未來實體進行觀摩1、項目主要研究內(nèi)容、項目主要研究內(nèi)容產(chǎn)品層：產(chǎn)品屬性信息零件層：零件屬性、裝配屬性、物理屬性特征層：特征參

5、數(shù)、特征精度、特征裝配信息幾何層：描述精確幾何信息面片層：三角面片基本單位，用于顯示、碰撞檢測二、主要研究內(nèi)容1、項目主要研究內(nèi)容、項目主要研究內(nèi)容重用產(chǎn)品三維模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品文檔輔助制作：裝配/ 拆解闡明、維修程序、技巧圖解、現(xiàn)場服務(wù)手冊、零件目錄、交互 3D 動畫、用戶手冊等同時可應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部的培訓(xùn)、生產(chǎn)，設(shè)計師與工藝師進行三維交互，更好理解產(chǎn)品二、主要研究內(nèi)容 實時數(shù)據(jù)解析，坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，現(xiàn)場場景構(gòu)建，大場景快速渲染等。1、項目主要研究內(nèi)容、項目主要研究內(nèi)容 多屏幕拼接、立體顯示、分布式渲染等環(huán)境軟件輸出支持。二、主要研究內(nèi)容2、擬解決的關(guān)鍵技術(shù)、擬解決的關(guān)鍵技術(shù)二、主要研究內(nèi)容（1）復(fù)雜

6、產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換技術(shù)）復(fù)雜產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換技術(shù)二、主要研究內(nèi)容 二、主要研究內(nèi)容 二、主要研究內(nèi)容（2）三維模型表面材質(zhì)庫構(gòu)建及映射技術(shù)）三維模型表面材質(zhì)庫構(gòu)建及映射技術(shù)二、主要研究內(nèi)容0.40.81.21.62.02.4020406080100 Reflectance %Wavelength / mBrown fine sandy loamFine SnowGrassBarite幾種典型地物的光譜反射率曲線材質(zhì)波譜特征數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)舉例p基本的材質(zhì)類型：基本的材質(zhì)類型：土壤、建筑物、植物、涂料、巖石、水體、混合物等p基本的材質(zhì)屬性：基本的材質(zhì)屬性：材質(zhì)ID號、材質(zhì)名稱、鏡面反射率、方向反射特性

7、、漫反射率二、主要研究內(nèi)容上圖：無映射；下圖：映射之后紋理材質(zhì)映射舉例p 紋理圖片：只包含物體的顏色或灰度信息紋理圖片：只包含物體的顏色或灰度信息p 通過紋理通過紋理材質(zhì)映射，將顏色或灰度值轉(zhuǎn)換為材質(zhì)類型材質(zhì)映射，將顏色或灰度值轉(zhuǎn)換為材質(zhì)類型二、主要研究內(nèi)容（3）基于光線追蹤的真實渲染及優(yōu)化技術(shù)）基于光線追蹤的真實渲染及優(yōu)化技術(shù)二、主要研究內(nèi)容 二、主要研究內(nèi)容 二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容（4）分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)）分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù) 打通高端制造業(yè)產(chǎn)品全生命周期信息通道，構(gòu)建產(chǎn)品從設(shè)計制造到打通高端制造業(yè)產(chǎn)品全生命周期信息通道，構(gòu)建產(chǎn)品從設(shè)計制造到 銷售服務(wù)的一體化實時仿真設(shè)計平臺銷售服

8、務(wù)的一體化實時仿真設(shè)計平臺二、主要研究內(nèi)容3、項目特色和創(chuàng)新突破點、項目特色和創(chuàng)新突破點A 采用虛擬場景仿真在設(shè)計階段實時得到產(chǎn)品效果，設(shè)計制造與市場采用虛擬場景仿真在設(shè)計階段實時得到產(chǎn)品效果，設(shè)計制造與市場 營銷并駕齊驅(qū)營銷并駕齊驅(qū)B 開展虛擬市場營銷應(yīng)用，使高端制造業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計目標由傳統(tǒng)的面開展虛擬市場營銷應(yīng)用，使高端制造業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計目標由傳統(tǒng)的面 向產(chǎn)品升級為面向客戶為中心向產(chǎn)品升級為面向客戶為中心C三、實施計劃及保障措施1、進度計劃、進度計劃序號階段劃分起止時間主要研究內(nèi)容備注1市場調(diào)研及可行性研究2011-3-1至2012年1-31調(diào)研項目的市場可行性、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及論證項目初

9、步方案可行性分析報告2產(chǎn)品方案規(guī)劃2012-2-1至2012-4-30根據(jù)目標確定產(chǎn)品實施方案產(chǎn)品立項報告3關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)品研發(fā)2012-5-1至2013-6-30進行產(chǎn)品的產(chǎn)品概要設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、詳細設(shè)計、研發(fā)、測試測試報告4航天領(lǐng)域?qū)嵤?013-7-1至2013-12-31產(chǎn)品在航天領(lǐng)域全面實施應(yīng)用，驗證產(chǎn)品成果產(chǎn)品示范應(yīng)用5航天技術(shù)轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化推廣2014-1-1至2014-12-31產(chǎn)品技術(shù)轉(zhuǎn)化，推出適用于制造行業(yè)的解決方案，市場營銷及推廣項目驗收三、實施計劃及保障措施2、合作分工、合作分工本項目由廣東航宇衛(wèi)星科技有限公司和北京空間飛行器總體設(shè)計部聯(lián)合實施，廣東航宇在三維可視化仿

10、真項目的實施、投影演示系統(tǒng)集成、技術(shù)服務(wù)及產(chǎn)業(yè)化推廣方面有著豐富的經(jīng)驗及豐厚的積累。總體部是國內(nèi)大型飛行器的總體設(shè)計單位，目前國內(nèi)神舟系列飛船、探月工程、天宮系統(tǒng)及絕大部分的衛(wèi)星都由該單位負責(zé)總體設(shè)計，在航天器產(chǎn)品的設(shè)計與制造過程中，對仿真技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，因此對產(chǎn)品設(shè)計制造過程中對仿真技術(shù)應(yīng)用有著強烈的需求及非常深刻的理解。雙方聯(lián)合實施項目過程中具體的任務(wù)分工如下：廣東航宇：負責(zé)項目的組織協(xié)調(diào)、進度匯報和驗收工作；負責(zé)項目的整體規(guī)劃設(shè)計，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，應(yīng)用示范實施、產(chǎn)業(yè)化推廣。總體部：負責(zé)航天領(lǐng)域用戶需求的獲取，產(chǎn)品測試、項目示范場地及環(huán)境的建設(shè)和提供。協(xié)助主申報單位進行項目申報、進度匯報

11、、產(chǎn)業(yè)化推廣和驗收工作。三、實施計劃及保障措施3、項目管理架構(gòu)、項目管理架構(gòu)三、實施計劃及保障措施4、項目研究工作基礎(chǔ)項目研究工作基礎(chǔ)三、實施計劃及保障措施廣東航宇與總體部重要項目合作情況表廣東航宇與總體部重要項目合作情況表序號項目名稱執(zhí)行周期項目現(xiàn)狀1高保真仿真子系統(tǒng)三維顯示軟件研制2009.08-2011.12完成2自研軟件接口包2009.05-2011.08完成3商用軟件接口包2009.11-201.08完成4XXX遙測數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊2010.09-2012.04測試5XXX外部接口模塊2011.05-2012.04測試6XXX圖像數(shù)據(jù)處理模塊2011.05-2012.04設(shè)計7圖像信

12、息存儲與管理軟件2011.05-2012.04待驗收8圖像信息查詢軟件2011.05-2012.04待驗收9XXX三維建模軟件2011.04-2012.03待驗收10XXX可視化演示軟件2011.04-2012.03待驗收11投影演示環(huán)境設(shè)備2011.04-2012.04精裝修12XXX信息流模擬監(jiān)視軟件2010.12-2011.12完成13數(shù)據(jù)處理軟件2010.09-2012.04待驗收14XXX系統(tǒng)主控軟件2010.09-2012.04待驗收15XXX典型工作狀態(tài)模擬軟件2010.09-2012.04待驗收16月球探測電源系統(tǒng)功率平衡分析軟件2011.12-2013.12設(shè)計17XXX專家

13、知識庫及仿真驗證中心主控軟件2011.12-2013.12設(shè)計18高速高精度運動測量系統(tǒng)2011.11-2012.04設(shè)備采購三、實施計劃及保障措施序號技術(shù)領(lǐng)域論文專著名稱發(fā)表時間獲得獎項或論文情況1三維可視化多航天器長期在軌工程遙測數(shù)據(jù)管理的研究與實施分析技術(shù)2007年獲得中國國防科技進步獎，編號為2007GFJBJ-30612虛擬仿真基于WebGIS的交互式緩沖區(qū)分析查詢2010年發(fā)表于計算機應(yīng)用與軟件，發(fā)表年月：錄用，稿件編號：A10120216序號類型名稱及登記號1軟件著作“航宇三維立體可視化演示仿真平臺【簡稱：EngGL】V，軟著登字第0226443號，登記號：2010SR03817

14、02軟件著作“城市內(nèi)澇三維仿真演示平臺V，受理流水號：2011R164704，正在申請軟件登記中3軟件著作“城市內(nèi)澇算法仿真軟件V，受理流水號：2011R164697，正在申請軟件登記中4專利“多航天器在軌狀態(tài)信息實時可視化網(wǎng)絡(luò)發(fā)布系統(tǒng)”，國密第7592號，專利號：ZL 200710081046.05專利“一種基于動態(tài)壓縮的無損存儲系統(tǒng)”，專利號：ZL 2007100810450.6項目獲獎及發(fā)表論文、專著情況一覽表項目獲獎及發(fā)表論文、專著情況一覽表項目相關(guān)軟件登記和專利一覽表項目相關(guān)軟件登記和專利一覽表四、預(yù)期成果1、預(yù)期成果形式與數(shù)量、預(yù)期成果形式與數(shù)量（1）新軟件產(chǎn)品2個；（2）實用新型

15、專利申請1個；（3）計算機軟件著作權(quán)2個；（4）論文論著2篇；（5）新方法1個。四、預(yù)期成果2、技術(shù)指標、技術(shù)指標（1）支持分辨率1080P以上高清影像輸出；（2）支持主流的動畫渲染文件格式輸出，支持OpenFlight、MAYA、3D MAX格式；（3）實現(xiàn)模型的合理輕量化，滿足實時三維場景渲染的流暢輸出；（4）支持主流的主被動立體影像輸出；（5）能支持主流的CAD軟件格式，支持Pro/E Wildfire 4.0版本并向上兼容，支持CATIA V5版本并向上兼容，支持AutoCAD 2010版本并向上兼容。四、預(yù)期成果3、經(jīng)濟指標、經(jīng)濟指標 2013年實現(xiàn)產(chǎn)值1000萬元，利稅350萬元；

16、 2014年實現(xiàn)產(chǎn)值1500萬元，利稅600萬元； 自2015年后的三到五年間產(chǎn)值、利稅以30%的速度逐年增長。4、社會和經(jīng)濟效益、對產(chǎn)業(yè)的帶動作用、社會和經(jīng)濟效益、對產(chǎn)業(yè)的帶動作用 促進我國航天技術(shù)的發(fā)展，有利于提升我國綜合國力； 航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，推動傳統(tǒng)制造業(yè)及其他行業(yè)的技術(shù)進步。五、項目經(jīng)費情況項目總投資：900萬元；已投入資金80萬元；擬申請省科技廳資助：280萬元；自籌資金：540萬元項目總投資： 900 （單位：萬元）自有資金貸款政府部門合計國撥資金省撥資金地方配套資金已投入經(jīng)費：80000080新增經(jīng)費：540002800820配套資金來源說明：（限1000字）配套資金主要來源于公司自有資金及合作單位資金，另外希望通過獲取省產(chǎn)業(yè)扶持資金，加大項目投資力度，縮短項目的研發(fā)周期，更加進行產(chǎn)業(yè)化推廣。經(jīng)費籌措一覽表經(jīng)費籌措一覽表五、項目經(jīng)費情況經(jīng)費分配一覽表經(jīng)費分配一覽表新增經(jīng)費預(yù)算（單位：萬元）支出經(jīng)費新增總投資支出預(yù)算重大科技專項經(jīng)費支出預(yù)算經(jīng)費額用途說明經(jīng)費額用途說明基本建設(shè)費：270三維仿真開發(fā)環(huán)境及示范環(huán)境建設(shè)80三維仿真開發(fā)環(huán)境及示范環(huán)境建設(shè)設(shè)備購置費：200CAD設(shè)計軟件、投影儀、高端