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

1、項(xiàng)目名稱應(yīng)用于高端制造業(yè)面向客戶的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)研發(fā)及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目摘要項(xiàng)目利用三維實(shí)時(shí)仿真技術(shù)，針對(duì)高端制造業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、市場相對(duì)獨(dú)立的問題而實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，達(dá)到高端制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、市場一體化目標(biāo)。項(xiàng)目首先突破重大航天工程研制流程的三位一體化，進(jìn)而進(jìn)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(jì)部項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人吉杰專題名稱高端軟件和新興信息服務(wù)（20120802）計(jì)劃類別廣東省重大科技專項(xiàng)推薦單位汕頭市科學(xué)技術(shù)局申請(qǐng)資助經(jīng)費(fèi)280.00（單位：萬元）項(xiàng)目起止時(shí)間2011年3月至2014年12月項(xiàng)目基本信息目 錄 一、

2、項(xiàng)目背景 二、主要研究內(nèi)容 三、實(shí)施計(jì)劃及保障措施 四、預(yù)期成果 五、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)情況一、項(xiàng)目背景1、概述、概述本項(xiàng)目建設(shè)的“應(yīng)用于高端制造業(yè)面向客戶的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)”旨在打通高端制造業(yè)中產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)可視化仿真之間的共享壁壘，直接在設(shè)計(jì)階段使用統(tǒng)一的三維模型數(shù)據(jù)源實(shí)時(shí)進(jìn)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(jì)目標(biāo)以客戶、市場為中心。 項(xiàng)目使用廣東航宇的EngGl 三維立體可視化演示仿真平臺(tái)作為基礎(chǔ)進(jìn)行升級(jí)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(jìn)行應(yīng)用。一、項(xiàng)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(jì)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(bǔ)國內(nèi)技術(shù)空白u(yù)汕頭大力發(fā)展航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)u項(xiàng)目建設(shè)有利于帶動(dòng)我國制造業(yè)數(shù)字化技術(shù)發(fā)展2、項(xiàng)目意義和必要性、項(xiàng)目意義和必要性一、項(xiàng)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(jì)制造是基本手段，產(chǎn)品創(chuàng)新能力強(qiáng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)以市場為中心。德國德國RealTime Technology法國達(dá)索法國達(dá)索3D VIA一、項(xiàng)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(jì)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(jìn)口。航宇航宇Eng

4、GL一、項(xiàng)目背景4、產(chǎn)業(yè)化前景、產(chǎn)業(yè)化前景一、項(xiàng)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(xiàng)目主要研究內(nèi)容、項(xiàng)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(jì)階段使用統(tǒng)一的三維模型數(shù)據(jù)源實(shí)時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品的外觀視覺設(shè)計(jì)、應(yīng)用場景三維實(shí)時(shí)仿真、宣傳銷售、電子文檔制作、培訓(xùn)指導(dǎo)，補(bǔ)充工業(yè)CAD產(chǎn)品視覺設(shè)計(jì)能力，形成面向客戶的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。二、主要研究內(nèi)容直觀看到模型視覺設(shè)計(jì)效果提供大量的材質(zhì)數(shù)據(jù)，簡單的操作實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)渲染結(jié)果輸出到立體環(huán)境中，用戶可以從各個(gè)方位對(duì)未來實(shí)體進(jìn)行觀摩1、項(xiàng)目主要研究內(nèi)容、項(xiàng)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(xiàng)目主要研究內(nèi)容、項(xiàng)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(cè)、零件目錄、交互 3D 動(dòng)畫、用戶手冊(cè)等同時(shí)可應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部的培訓(xùn)、生產(chǎn)，設(shè)計(jì)師與工藝師進(jìn)行三維交互，更好理解產(chǎn)品二、主要研究內(nèi)容 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)解析，坐標(biāo)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(xiàng)目主要研究內(nèi)容、項(xiàng)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(hào)、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(shí)渲染及優(yōu)化技術(shù)）基于光線追蹤的真實(shí)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(shí)技術(shù)）分布式虛擬現(xiàn)實(shí)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(jì)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(jì)制造到 銷售服務(wù)的一體化實(shí)時(shí)仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)銷售服

8、務(wù)的一體化實(shí)時(shí)仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)二、主要研究內(nèi)容3、項(xiàng)目特色和創(chuàng)新突破點(diǎn)、項(xiàng)目特色和創(chuàng)新突破點(diǎn)A 采用虛擬場景仿真在設(shè)計(jì)階段實(shí)時(shí)得到產(chǎn)品效果，設(shè)計(jì)制造與市場采用虛擬場景仿真在設(shè)計(jì)階段實(shí)時(shí)得到產(chǎn)品效果，設(shè)計(jì)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(jì)目標(biāo)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(jì)目標(biāo)由傳統(tǒng)的面 向產(chǎn)品升級(jí)為面向客戶為中心向產(chǎn)品升級(jí)為面向客戶為中心C三、實(shí)施計(jì)劃及保障措施1、進(jìn)度計(jì)劃、進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)階段劃分起止時(shí)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(xiàng)目的市場可行性、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及論證項(xiàng)目初

9、步方案可行性分析報(bào)告2產(chǎn)品方案規(guī)劃2012-2-1至2012-4-30根據(jù)目標(biāo)確定產(chǎn)品實(shí)施方案產(chǎn)品立項(xiàng)報(bào)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(jìn)行產(chǎn)品的產(chǎn)品概要設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、研發(fā)、測試測試報(bào)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(shí)施應(yīng)用，驗(yàn)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(xiàng)目驗(yàn)收三、實(shí)施計(jì)劃及保障措施2、合作分工、合作分工本項(xiàng)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(jì)部聯(lián)合實(shí)施，廣東航宇在三維可視化仿

10、真項(xiàng)目的實(shí)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(yàn)及豐厚的積累?？傮w部是國內(nèi)大型飛行器的總體設(shè)計(jì)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(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)，在航天器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程中，對(duì)仿真技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，因此對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中對(duì)仿真技術(shù)應(yīng)用有著強(qiáng)烈的需求及非常深刻的理解。雙方聯(lián)合實(shí)施項(xiàng)目過程中具體的任務(wù)分工如下：廣東航宇：負(fù)責(zé)項(xiàng)目的組織協(xié)調(diào)、進(jìn)度匯報(bào)和驗(yàn)收工作；負(fù)責(zé)項(xiàng)目的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，應(yīng)用示范實(shí)施、產(chǎn)業(yè)化推廣。總體部：負(fù)責(zé)航天領(lǐng)域用戶需求的獲取，產(chǎn)品測試、項(xiàng)目示范場地及環(huán)境的建設(shè)和提供。協(xié)助主申報(bào)單位進(jìn)行項(xiàng)目申報(bào)、進(jìn)度匯報(bào)

11、、產(chǎn)業(yè)化推廣和驗(yàn)收工作。三、實(shí)施計(jì)劃及保障措施3、項(xiàng)目管理架構(gòu)、項(xiàng)目管理架構(gòu)三、實(shí)施計(jì)劃及保障措施4、項(xiàng)目研究工作基礎(chǔ)項(xiàng)目研究工作基礎(chǔ)三、實(shí)施計(jì)劃及保障措施廣東航宇與總體部重要項(xiàng)目合作情況表廣東航宇與總體部重要項(xiàng)目合作情況表序號(hào)項(xiàng)目名稱執(zhí)行周期項(xiàng)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(jì)7圖像信

12、息存儲(chǔ)與管理軟件2011.05-2012.04待驗(yàn)收8圖像信息查詢軟件2011.05-2012.04待驗(yàn)收9XXX三維建模軟件2011.04-2012.03待驗(yàn)收10XXX可視化演示軟件2011.04-2012.03待驗(yàn)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(yàn)收14XXX系統(tǒng)主控軟件2010.09-2012.04待驗(yàn)收15XXX典型工作狀態(tài)模擬軟件2010.09-2012.04待驗(yàn)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(jì)17XXX專家

13、知識(shí)庫及仿真驗(yàn)證中心主控軟件2011.12-2013.12設(shè)計(jì)18高速高精度運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)2011.11-2012.04設(shè)備采購三、實(shí)施計(jì)劃及保障措施序號(hào)技術(shù)領(lǐng)域論文專著名稱發(fā)表時(shí)間獲得獎(jiǎng)項(xiàng)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(shí)施分析技術(shù)2007年獲得中國國防科技進(jìn)步獎(jiǎng)，編號(hào)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(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，發(fā)表年月：錄用，稿件編號(hào)：A10120216序號(hào)類型名稱及登記號(hào)1軟件著作“航宇三維立體可視化演示仿真平臺(tái)【簡稱：EngGL】V，軟著登字第0226443號(hào)，登記號(hào)：2010SR03817

14、02軟件著作“城市內(nèi)澇三維仿真演示平臺(tái)V，受理流水號(hào)：2011R164704，正在申請(qǐng)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(hào)：2011R164697，正在申請(qǐng)軟件登記中4專利“多航天器在軌狀態(tài)信息實(shí)時(shí)可視化網(wǎng)絡(luò)發(fā)布系統(tǒng)”，國密第7592號(hào)，專利號(hào)：ZL 200710081046.05專利“一種基于動(dòng)態(tài)壓縮的無損存儲(chǔ)系統(tǒng)”，專利號(hào)：ZL 2007100810450.6項(xiàng)目獲獎(jiǎng)及發(fā)表論文、專著情況一覽表項(xiàng)目獲獎(jiǎng)及發(fā)表論文、專著情況一覽表項(xiàng)目相關(guān)軟件登記和專利一覽表項(xiàng)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(gè)；（2）實(shí)用新型

15、專利申請(qǐng)1個(gè)；（3）計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)2個(gè)；（4）論文論著2篇；（5）新方法1個(gè)。四、預(yù)期成果2、技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)（1）支持分辨率1080P以上高清影像輸出；（2）支持主流的動(dòng)畫渲染文件格式輸出，支持OpenFlight、MAYA、3D MAX格式；（3）實(shí)現(xiàn)模型的合理輕量化，滿足實(shí)時(shí)三維場景渲染的流暢輸出；（4）支持主流的主被動(dòng)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(jì)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 2013年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1000萬元，利稅350萬元；

16、 2014年實(shí)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(huì)和經(jīng)濟(jì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用 促進(jìn)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(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)及其他行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。五、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)情況項(xiàng)目總投資：900萬元；已投入資金80萬元；擬申請(qǐng)省科技廳資助：280萬元；自籌資金：540萬元項(xiàng)目總投資： 900 （單位：萬元）自有資金貸款政府部門合計(jì)國撥資金省撥資金地方配套資金已投入經(jīng)費(fèi)：80000080新增經(jīng)費(fèi)：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(xiàng)目投資力度，縮短項(xiàng)目的研發(fā)周期，更加進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣。經(jīng)費(fèi)籌措一覽表經(jīng)費(fèi)籌措一覽表五、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)情況經(jīng)費(fèi)分配一覽表經(jīng)費(fèi)分配一覽表新增經(jīng)費(fèi)預(yù)算（單位：萬元）支出經(jīng)費(fèi)新增總投資支出預(yù)算重大科技專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算經(jīng)費(fèi)額用途說明經(jīng)費(fèi)額用途說明基本建設(shè)費(fèi)：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(fèi)：200CAD設(shè)計(jì)軟件、投影儀、高端