图扑虚拟现实 VR 智慧办公室可视化

东方国信大数据 2023-06-12

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图扑软件(Hightopo)专注于 Web 的 2D&3D 可视化，自主研发 2D&3D 图形渲染引擎、数据孪生应用开发平台和开发工具，广泛应用于 2D&3D 可视化、工业组态与数字孪生领域，图扑软件为工业物联网、楼宇、场馆、园区、数据中心、工厂、电站、医院、农业、学校、仓储等行业客户提供可靠的数字孪生解决方案。

“虚拟现实”是来自英文“Virtual Reality”，简称 VR 技术，其是通过利用计算机仿真系统模拟外界环境，主要模拟对象有环境、技能、传感设备和感知等，为用户提供多信息、三维动态、交互式的仿真体验。

图扑软件基于自研可视化引擎 HT for Web 搭建的 VR 图扑软件天津分部办公室，是将天津分部办公室搬到 VR 虚拟场景。以天津分部办公室实景为基础，1:1 复原了具有更好视觉感知的办公室环境。VR 虚拟场景内的三维场景立体得呈现出办公室内部房间分布、工位布局、会议室、卫生间等功能性区域的使用情况，通过视频监控、温湿度监控、水位监控来反馈关键点位的实时情况，帮助管理人员更准确地掌握办公室当前的情况。

VR 本质在于创造一个虚拟的三维交互场景，借助特殊的硬件设备，为用户提供跨时空的、有自然交互的多维虚拟空间。将 VR 头盔作为显示终端，配合使用 VR 手柄、传感器、无线套件等操作工具，通过 VR 将办公室内的 3D 场景呈现在 VR 头盔内。

图扑基于 WebXR 标准，实现用户通过 VR 设备与虚拟办公室环境中的各类设备，进行语言、手势、行走等实时交互操作，及 360° 全方位自由漫步。通过在图扑软件 VR 场景内沉浸式体验，能集中感受办公室工位布局，人员信息，功能区域当前使用状态等互动演示，打造身临其境的沉浸感。现已适配 HTC Vive、Oculus、Qeust2、Pico 等各种 VR 设备。

漫游巡检

图扑软件采用 3D 虚拟仿真技术，并结合数字孪生技术将真实世界中的天津分部环境进行模拟，使办公设备、墙体结构等按照等比三维重建出来。在前端系统中进行环境的可视化浏览，清晰完整地展现整个分部环境。

用户通过佩戴 VR 设备，在虚拟空间内进行自由走动、飞行漫游巡检，以第一人称视角浏览办公室内部环境，也支持按照设定的线路进行浏览。支持从任何角度观察办公室内各个设备，墙上案例宣传图等。

用户将手柄移至墙上的案例宣传图，点击交互按钮，即可播放案例宣传视频，方便访客查看相关内容，提升用户体验。

当用户使用其他终端如 PC、手机进行查看的时候，图扑软件自研图形引擎 HT for Web 不仅支持第一人称自由漫游，同样支持第三人称视角的自由漫游，用户可最大程度的根据自身需求进行自定义漫游功能实现。

VR 门禁管理

在 VR 虚拟办公室中，用户按动手柄，将发出的手柄射线对准公司大门的密码锁设备，点击手柄菜单键，呼出密码锁，在输入正确密码后，公司大门即可打开，实现员工进入公司的仿真动画。

系统可支持绑定公司的门禁系统、IP 对讲、视频监控、入侵防盗报警等管理功能，通过上述系统返回的数据即可监测门禁状态、区域位置、刷卡次数、通行时间等动态数据。实现远程无人值守管理，节约人力资源。

当用户使用其他终端进行查看的时候，同样支持无缝融合 HTML5 各项多媒体功能，联动各安防子系统，对公共、办公等全区域展开安防动态监测，并对各区域的视频设备进行了定位以及运行状态的监测。支持叠加 HT 视频融合技术，将现场监控到的门禁、人员、设备等 2D 图像融合到场景的 3D 模型中，为管理者提供直观的视频图像和简单的视图控制。

VR 区域管理

图扑软件 VR 采用手柄交互弹出菜单的方式来节省 VR 模式下用户的视野空间，保证用户良好的视野范围和观看体验。用户点击手柄按钮，可以呼出功能菜单，点击人员分布，即可在办公区的工位上展示出人员分布状态。图扑软件在三维场景中使用不同颜色的电子围栏将工位框起来，搭配文字说明来区分不同的工种，方便新入职的同事及来访客户快速了解天津分部的人员分布。

电子围栏功能是工业互联网数字孪生中常用的功能，广泛应用于变电站、污水处理厂、火电厂、商业社区、机场等。图扑软件基于自主研发的图形引擎 HT for Web，可在三维场景中根据客户需求快速生成相应周界模型，结合 UWB 人员定位或者围栏报警数据即可实现危险区域的周界防范报警功能，辅助管理者根据情况快速进行响应。

VR 资源管理

通过图扑软件丰富的 2D 面板组件及强大的自定义图标功能加持，做到在三维场景中不失真得展示人员或设备的实时信息。方便管理者可以随时掌握办公室的情况，进行远程管控。

用户点击工位上人员名牌，会在场景中弹出弹窗，展示当前工位的人员实时信息，如姓名、职位、联系方式、当前状态、所持设备等内容。

用户点击工位上的电脑设备，会在场景中弹出弹窗，展示当前工位的人员信息及设备信息，如姓名、职位、当前工位所用设备、公司所有设备清单等内容。

办公室中的卫生间、会议室是使用频率最高的两个公共区域，图扑软件通过在模型上添加使用中的提示，可以方便使用者快速了解到当前场所的使用情况。会议室还可以搭配公司管理系统进行预约和排队，提升办公人员的效率。

用户点击场景中的人物模型，可以通过弹出的操作面板更换该人物的衣物及身上的 LOGO 样式。

在数字孪生中，更换模型贴图可以改变模型表面的外观和质感，从而影响模型的视觉效果。这对于模型设计、渲染和预览非常重要。图扑软件支持更换模型贴图，更准确地模拟真实场景，提高数字孪生的逼真度和可信度。

此外，图扑软件自研的三维可视化引擎还支持更换模型贴图用于模拟不同的材质和纹理，例如金属、木材、布料等，使得数字孪生更加细致和真实。这对于工业设计、产品制造和建筑设计等方面都具有重要意义。

VR 设备监控

视频监控是办公室中常用的监控措施，图扑软件支持在三维场景中使用弹窗的方式，展示当前摄像头的实时影像数据。图扑软件还支持视频监控与安防系统相结合，形成完整的安防体系，管理者可以远程查看当前办公室状态，是否有陌生人员入侵，最大程度的保证办公室的安全运作。

温湿度是办公室中另外一项需要特别关注的指标。图扑软件 VR 和温湿度传感器数据结合，辅以图扑软件丰富的 2D 面板组件，展示当前办公室的实时温湿度值，管理者可根据实际情况，快速调节相关设备，保证办公室舒适的办公条件。

VR 远程控制

在硬件功能的加持下，图扑软件支持三维仿真与实体设备双向控制。即管理者可通过 VR 直接对办公室内的灯光或空调进行控制；办公室人员开关灯或是调整空调，也可以实时的呈现在三维仿真场景中。

在寒冷的冬天或炎热的夏日，管理者可以提前开启空调来调整办公室温度，使员工的办公环境更加舒适，增加员工归属感，同时，管理者也可以杜绝资源浪费现象。

双向控制的需求通常见于工厂类的数字孪生项目，对于一些特殊情况下，常规方式可能会导致维护人员受到不可控的伤害。通过数字孪生的双向控制，既可以远程关闭设备，及时止损，又可以保护运维人员的安全，可谓一举两得。

VR 告警管控

图扑软件支持整合办公室现有系统的数据资源，建立相应的阈值告警触发规则，针对办公室水位监测事件的运行态势展开实时监测。

图扑软件同样可以支持根据识别到的故障信息或异常操作，系统可快速定位故障源头，指引用户前往虚拟空间内告警闪烁位置进行故障排查，同时弹出告警参数面板，依照空间、层级、结构等维度，协助用户从关键指标、报警信息、历史回溯等多层面，进行研判分析。

VR 人员定位

图扑软件依托自研 HT for Web 产品，并基于 UWB 精准定位技术，让位置数据与可视化业务流程直接关联，实现 3D 可视化监控办公室人员的精准定位、历史轨迹溯源、电子围栏监管等业务功能。形成基于 UWB 精准定位的调度一体化、数据透明化、运维智能化的监管平台。

人员定位功能常用于工厂类数字孪生项目，因其冗长的生产工序、复杂的作业场景，更应加以重视生产现场的人员作业安全，将安全防范监管贯穿日常作业全过程，打通安全生产责任“最后一公里”。

UWB 作为厘米级高精度人员定位技术，将其与图扑可视化场景深度融合，依照 UWB 定位系统传输的定位坐标数据，在场景内实时呈现人员的所在位置，识别 SOS 报警、微标签低电量报警、无陪同作业报警、电子围栏越界报警等因素触发的位置信息。确保作业人员定位坐标精准复现于虚拟场景之中，清晰查看人员的位置分布信息和人员数据统计，保证人员安全。

在 VR、AR 技术的支撑下，用户与数字孪生体的交互开始类似与物理实体的交互，而不再仅限于传统的屏幕呈现，使得数字化的世界在感官和操作体验上更接近现实世界，根据数字孪生体制定的针对物理实体的决策将更加准确、更贴近现实。图扑软件将持续深耕数字孪生与 VR，AR 的技术结合，助力营造更好的 VR、AR 生态。

图扑软件作为坚持自主创新的国家级高新技术企业，不但提供 VR/AR 可视化技术，还提供 BIM、GIS、XR、MR 、2D 组态、3D 组态等 Web 可视化应用解决方案。

其自研核心引擎 HT for Web 支持提供图形化组态 SCADA 能力，以及构建 PaaS 、SaaS 层面低代码、零代码物联网 IoT 平台。早已应用于智慧城市、园区、楼宇、工厂、智能制造、水务、能源、光伏、风电、电力、新基建、运维、政务、交通、医疗、金融、科研等各个领域。

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