东华大学副教授，主要研究领域为：1.智能制造，2.虚拟现实与增强现实，3.机器学习及其应用；目前承担的科研项目有：1.自然基金面上项目：半实物虚拟装配的建模理论、共融方法及支撑技术；2.自然基金面上项目：大尺度复杂结构产品装配的胖模型演进与驱动演进；3.海洋工程装备智能制造综合标准化试验验证。

章虚拟现实/增强现实技术基础/11.1概念与发展历程/11.1.1VR/AR的特点/41.1.2VR/AR内涵与发展/51.2VR/AR的基本原理/71.2.1VR/AR的计算机图形基础/71.2.2沉浸显示基本原理/141.2.3自然交互基本原理/171.2.4虚实场景融合基本原理/191.3基于VR/AR的典型制造业应用场景/211.3.1虚拟装配/211.3.2工厂虚拟布局与规划/221.3.3自动化仿真/221.3.4生产作业虚拟培训/23第2章智能制造体系与关键技术/262.1智能制造体系/262.1.1定义与参考模型/262.1.2以CPS为核心的智能制造关键技术/362.2VR/AR技术驱动的智能制造系统/502.2.1系统框架/512.2.2关键技术/572.3VR/AR技术的制造业应用挑战/65第3章基于VR/AR的制造系统建模与仿真技术/683.1面向VR/AR的大规模三维建模关键技术/683.1.1大规模场景建模技术/683.1.2大规模场景的实时处理/893.1.3大规模场景中的交互操作/963.1.4大规模场景真实感场景渲染技术/102基于VR/AR的智能制造技术目录3.2虚拟工厂三维建模方法/1113.2.1制造场景建模/1123.2.2虚拟工厂的三维布局建模/1143.2.3虚拟工厂建模案例/1263.3VR环境中的生产系统布局仿真/1323.3.1三维虚拟工厂模型的静态空间评价/1323.3.2生产过程的运动仿真与评价/1383.3.3某飞机虚拟工厂布局优化实例/157第4章智能制造系统虚实信息集成与可视化/1624.1基于数字主线的制造系统虚实信息集成/1624.1.1数字主线相关概念/1624.1.2基于数字主线的信息集成框架/1684.1.3数字主线的数据采集技术/1724.1.4基于VR/AR的数字主线体系/1824.2基于MBD的产品模型集成及可视化/1854.2.1基于MBD的产品模型集成/1854.2.2制造上下文中的产品多尺度信息集成/1984.2.3VR/AR环境下的MBD可视化/2044.3产品多学科分析科学计算可视化/2114.3.1工程数据可视化表达/2114.3.2融合多学科数据的可视化/2144.4制造过程信息集成与可视化/2194.4.1基于知识图谱的制造上下文数据集成/2194.4.2制造信息知识图谱信息存储模式/226第5章智能制造中的VR/AR人机交互技术/2325.1VR/AR中的人机交互技术/2325.1.1人机交互概念/2325.1.2VR/AR中人机交互技术/2345.2手绘草图交互识别技术/2415.2.1基于人工智能的三维草图识别/2415.2.2基于手绘的三维物体交互设计与分析/2435.3虚拟装配维护中的人机交互/2465.3.1装配交互方式/2465.3.2实时智能化引导技术/2485.3.3装配/维护系统的交互式作业流程/2525.4增强现实系统的编辑交互技术/2555.4.1编辑工具交互设计/2555.4.2静态场景编辑方法/257第6章基于VR/AR的数字孪生技术/2616.1数字孪生与VR/AR/2616.1.1数字孪生概述/2616.1.2智能制造系统的数字孪生模型/2736.1.3基于VR/AR的数字孪生系统与关键技术/2776.2基于 VR/AR 的产品数字孪生/2986.2.1产品数字孪生驱动下的外观评估/2986.2.2产品数字孪生驱动下的装配作业指导与评估/3006.2.3产品数字孪生驱动下的制造偏差评估/3026.2.4典型应用案例/3076.3基于VR/AR的制造数字孪生技术/3106.3.1制造数字孪生驱动下的加工过程监控/3116.3.2制造数字孪生驱动下的制造物流调度/3146.3.3制造数字孪生驱动下的制造计划执行监控/3196.4VR/AR环境下的产品在役运行数字孪生/3236.4.1性能数字孪生驱动下的设备健康状况维护/3236.4.2性能数字孪生驱动下的制造系统性能分析/3286.4.3小结/345第7章基于VR/AR的制造大数据可视化/3467.1制造大数据概述/3467.1.1制造大数据特征/3467.1.2制造大数据来源及类型/3497.1.3制造大数据体系与关键技术/3527.2基于VR/AR的制造大数据可视化技术/3617.2.1大数据可视化技术/3627.2.2基于VR/AR的大数据可视化表达/3657.2.3基于VR/AR的制造大数据挖掘与交互/3867.3制造大数据可视化工具/3917.3.1WebXR技术/3917.3.2基于WebVR的可视化开发工具Dash/392第8章基于VR/AR的典型智能制造应用案例/3958.1航空发动机智能辅助装配/3958.1.1案例介绍/3958.1.2软硬件系统/3988.1.3基于AR的辅助装配/4038.2基于AR的线缆装配/4098.2.1基于AR的线缆装配平台/4108.2.2线缆虚拟装配流程/4128.3复杂装备诱导维修/4168.3.1案例介绍/4168.3.2软硬件系统/4188.3.3基于AR的诱导性维修/4218.4基于VR的航天薄壁件制造过程仿真/4248.4.1案例介绍/4248.4.3软硬件系统/4258.4.4基于VR的多尺度信息可视化系统/4278.5火箭箭体制造车间实时管控/4308.5.1案例介绍/4308.5.2软硬件系统/4318.5.3火箭箭体制造车间运行实时监控/438第9章VR/AR支撑工具集/4469.1VR/AR系统/4469.1.1VR系统/4469.1.2AR系统/4499.1.3大型沉浸式VR系统搭建/4539.2典型商业开发工具/4679.2.1Unity3D/4679.2.2达索3DExcite/4739.3典型开发工具包/4749.3.1OpenSceneGraph/4749.3.2PTC Vuforia/4779.3.3Apple ARKit/4829.3.4Google ARCore/4889.4自主智能制造软件平台/4939.4.1系统框架/4939.4.2主要功能介绍/4950章VR/AR技术发展趋势与展望/50110.15G与VR/AR融合/50110.1.1制造过程海量数据的低延时传输/50310.1.2制造物联网的高密度互联互通/50410.1.3制造过程的“视角”人在回路协同/50510.1.4面向制造的云AR/VR平台/50710.2AI与VR/AR深度融合/50810.2.1AI辅助下的VR/AR/50910.2.2VR/AR构建AI智能助手/51310.3VR/AR的工业应用标准/51510.3.1基于AR的维修维护标准/51510.3.2AR/VR的物联网接口标准/516参考文献/517

数字化技术是智能制造的核心，基于VR/AR的可视化技术则是智能制造的优选载体。本书主要内容包括：介绍基于VR/AR的数字化制造的基础理论与技术支撑体系；然后给出关键支撑技术和使能技术；从智能制造的设计、制造、服务的全生命周期角度，展开航天航空、海工、汽车、纺织、物流等行业领域的VR/AR的智能制造应用新方法；后介绍靠前外主流的工具集，开发工具和实施方法。本书为智能制造与机器人理论及技术研究丛书之一，可作为智能制造领域从事VR/AR技术、智能设计技术的参考书。