技术领域
[0001] 本
发明涉及
虚拟现实技术领域，特别是涉及一种汽车喷漆模拟训练装置，用于汽车喷漆的学习与训练。
背景技术
[0002] VR又名虚拟现实技术，最早出现在美国。20世纪80年代初，美国VPL公司创建人拉尼尔首次提出VR(虚拟现实)技术。虚拟现实技术是一种综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等
接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中用于给予用户关于视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感官的模拟
沉浸感觉的技术。并且随着动态环境建模技术、三维图形形成和显示技术、新型交互设备的研制、智能化语音虚拟现实建模以及大型网络分布式虚拟现实这几个方面得到长足的发展，加上其具有技术含量高，但技术具有投入低、却又回收高的特点，VR的发展已经势不可挡。
[0003] 目前随着车辆的增多汽车喷漆工作人员的需求量也随着增多，然而该工作容错率低，且根据各种漆料的不同需要反复的进行学习和训练，然而汽车漆料的昂贵价格，导致了学习和训练的成本很高，因此针对车辆喷漆训练，开发一套能有效得提高汽车喷漆训练和学习的汽车喷漆模拟系统，前景可观。
发明内容
[0004] 为了解决汽车喷漆学习训练过程成本高的问题，本发明通过采用VR虚拟现实交互技术，对汽车喷漆过程进行了虚拟构建，通过采用shader(着色)技术使得虚拟场景更加真实，使得本发明达到可以在虚拟场景中对汽车喷漆过程的学习与训练的目的。
[0005] 具体的，根据本发明的一个方面，公开了一种汽车喷漆模拟训练装置包括，控制终端，显示终端，所述控制终端用于与控制设备相连进行控制，所述显示终端用于显示，其中控制终端包括，操控系统，第一数据通信系统，特效、动画模拟系统，显示终端包括，第二数据通信系统，所述第一通信系统与所述第二通信系统相连，用于所述控制终端与所述显示终端间的通信。
[0006] 优选的，所述操控系统包括，训练系统与自学系统，所述操控系统还包括错误报警模
块，所述错误报警模块用于上述训练系统与自学系统。。
[0007] 更优选的，所述自学系统，包括，自我学习模块和提示模块，用于辅助教学。
[0008] 优选的，所述特效、动画模拟系统采用了shader(着色)技术。
[0009] 更优选的，所述虚拟场景根据现实场景等比例设计。
[0010] 更优选的，所述特效、动画模拟系统，包括，车辆选择模块、
喷枪选择模块、喷漆
颜色选择模块、喷漆形状选择模块。
[0011] 优选的，所述显示终端为，VR(虚拟现实)头盔。
[0012] 优选的，所述控制设备为，VR(虚拟现实)
手柄。
[0013] 更优选的，所述VR(虚拟现实)手柄上包括，扳机或者按钮。
[0014] 根据本发明的另一个方面，公开了一种使用本发明的汽车喷漆模拟训练装置的方法，包括，
[0015] 确定喷漆车辆；
[0016] 选择操作模式；
[0017] 操作选择。
[0018] 本发明的优点为，特效、动画模拟系统采用了车辆选择模块、喷枪选择模块、喷漆颜色选择模块、喷漆形状选择模块，实现了汽车喷漆过程中每个步骤的模拟，同时采用了shader(着色)技术并对虚拟场景按真实比例虚拟构建，使得构建的虚拟场景更加真实，大大提高了实用性。
附图说明
[0019] 通过阅读下文具体实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出具体实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0020] 图1：为本发明的一种汽车喷漆模拟训练装置的结构图。
[0021] 图2：为本发明的一种汽车喷漆模拟训练装置的方法
流程图。
具体实施方式
[0022] 本发明的目的在于提供一种汽车喷漆模拟训练装置包括，控制终端，显示终端，所述控制终端用于与控制设备相连进行控制，所述显示终端用于显示，其中控制终端包括，操控系统，第一数据通信系统，特效、动画模拟系统，显示终端包括，第二数据通信系统，所述第一通信系统与所述第二通信系统相连，用于所述控制终端与所述显示终端间的通信，其中，控制终端可选的，为VR手柄，显示终端可选的，为VR头盔。
[0023] 所述特效、动画模拟系统，包括，车辆选择模块、喷枪选择模块、喷漆颜色选择模块、喷漆形状选择模块。其中车辆选择模块包活多种颜色车型，用于“选择”需要喷漆的车辆；喷枪选择模块包括多种用途喷枪，用于“选择”喷枪的类型。喷漆颜色选择模块包括具有多种颜色的色板，用于“选择”喷漆的颜色；喷漆形状选择模块包括多种材质，通过改变车辆的材质，“选择”不同的喷漆形状；提示模块，用于在操作者的学习过程中进行提示，辅助教学；错误警报模块，用于提醒操作者操作过程中发生的错误；自我学习模块，包含有多种学习方案用于自我学习。其中所述“选择”的方式是通过构建UGUI界面并在虚拟场景中进行显示，通过UGUI界面完成各种选择操作。(UGUI是Unity系统自带的一套GUI图形
用户界面，所述UGUI界面为，包含了相应选择信息，悬浮于使用者眼前的光幕平面；所述材质，为3D设计
软件中的一种术语，材质中包含有颜色或图形，可以通过材质编辑为各种形状物体表面施加颜色或图形。)。
[0024] 操控系统包括，训练系统、自学系统，两个系统的不同之处在于自学控制系统中还包括了提示模块以及自我学习模块，其中在自我学习模块中包含有学习内容，用来演示操作过程，在使用者操作过程中，提示模块会根据使用者的操作，以文本、声音的形式进行提示。此外由于
操作系统包括错误报警模块，所以自学系统和训练系统均有报警功能，可对使用者错误的操作进行报警。
[0025] 如图1所示，公开了一种汽车喷漆模拟训练装置包括，控制终端，显示终端，所述控制终端用于与控制设备相连进行控制，所述显示终端用于显示，其中控制终端包括，操控系统，第一数据通信系统，特效、动画模拟系统，显示终端包括，第二数据通信系统，所述第一通信系统与所述第二通信系统相连，用于所述控制终端与所述显示终端间的通信。
[0026] 具体的，使用者通过对VR手柄进行操控，操控系统接收VR手柄传递的指令并与显示终端进行通信，通过指令对特效、动画模拟系统生成的动画进行操控，在与显示终端相连的VR头盔中进行显示。使用者通过操控VR手柄，在VR头盔显示的虚拟场景中模拟汽车补漆、喷漆的操作过程。由于本发明采用了shader(着色)技术使得模拟场景更加真实，使得本模拟系统具有良好的拟真效果。
[0027] 为了进一步保证使用者的真实感，本发明还做了如下考虑：
[0028] 为了进一步保证使用者视觉的真实感觉，本模拟系统控
制动画采用第一人称视
角进行操作，并且设计过程中虚拟场景中的虚拟物体均按照实际比例一比一进行设计，大大的提高了真实感。
[0029] 为了进一步保证使用者触觉的真实感觉，通过在VR手柄中设置与真实喷枪相仿的扳机，使得使用者可以通过对扳机的扣动
力度和扣动时间对虚拟场景中的喷枪的喷漆量进行控制，符合现实中喷枪的使用过程。其中喷漆特效部分应用了shader(着色)技术在unity引擎中制作产生随机的喷漆的效果，使得车漆喷出的效果与现实相符。
[0030] 除上述考虑之外，本发明可以以第三人称观看整个操作流程。
[0031] 本发明的控制过程为，控制终端获取使用者选择的训练信息，再根据训练信息生成场景
信号，控制终端接收训练者的操作动作信号，将其发送给显示终端，显示终端接受操作动作信号，并根据操作动作信号对模型动画进行操控。
[0032] 如图2所示，为使用本发明的模拟装置的方法流程图，具体过程如下：
[0033] 确定喷漆车辆
[0034] 进入开始界面，在虚拟场景中显示的UGUI界面中进行选择，使用者根据对车辆型号及
喷涂的要求，通过车辆选择模块对所要喷漆的车辆进行选择，其中车辆型号以及喷涂要求通过图片和对应文字来表示，车辆选择完毕后通过VR手柄上的控制按钮进行下一步选择。
[0035] 选择操作模式
[0036] 确定喷漆车辆后进行操作模式选择，通过VR手柄上的按钮在UGUI界面中选择进入训练系统或自学系统，其中操作模式选择中还包括了操作选择，操作选择包括，喷枪选择，喷漆颜色选择，喷漆形状选择，具体两种操作模式的操作过程如下：
[0037] 选择训练系统的操作方法
[0038] 在UGUI界面中，选择喷枪选择模块，根据车型以及喷涂要求对喷枪进行选择，通过对UGUI界面的操作来切换需要的喷枪。
[0039] 通
过喷漆颜色选择模块，根据所选车辆的颜色，选择喷涂颜色，其中喷涂模块中设置了多种相近的颜色，满足了可通过喷漆颜色的选择锻炼使用者对车辆颜色的判断能力。在场景中的界面中通过监听选色按钮来打开色板，通过色板随意选择需要的颜色。
[0040] 喷漆形状选择模块，在场景中通过改变车的材质变化来实现喷漆形状的选择。
[0041] 接下来即可通过控制VR手柄的移动实现在虚拟场景中控制喷枪的移动，其中VR手柄上具有扳机，扳机的大小与按压力度均仿照真实喷枪扳机设计，使用者可通过对VR手柄上扳机的按压力度与时间控制虚拟场景中虚拟喷枪喷出的漆量，从而在虚拟场景中完成汽车喷漆的操作过程，在上述过程中，系统具有错误报警功能，对使用者的错误操作会发出警报。
[0042] 可选的，错误报警为，喷枪的型号选择错误。
[0043] 可选的，错误报警为，喷漆的颜色选择错误。
[0044] 可选的，错误报警为，喷枪的移动方式错误。
[0045] 选择自学操作系统的操作方法
[0046] 在UGUI界面中，选择喷枪选择模块，根据车型以及喷涂要求对喷枪进行选择，通过对UGUI界面的操作来切换需要的喷枪。
[0047] 通过喷漆颜色选择模块，根据所选车辆的颜色，选择喷涂颜色，其中喷涂模块中设置了多种相近的颜色，满足了可通过喷漆颜色的选择锻炼使用者对车辆颜色的判断能力。在场景中的界面中通过监听选色按钮来打开色板，通过色板随意选择需要的颜色。
[0048] 喷漆形状选择模块，在场景中通过改变车的材质变化来实现喷漆形状的选择。
[0049] 接下来即可通过控制VR手柄的移动实现在虚拟场景中控制喷枪的移动，其中VR手柄上具有扳机，扳机的大小与按压力度均仿照真实喷枪扳机设计，使用者可通过对VR手柄上扳机的按压力度与时间控制虚拟场景中虚拟喷枪喷出的漆量，从而在虚拟场景中完成汽车喷漆的操作过程，在上述过程中，系统具有错误报警功能，对使用者的错误操作会发出警报。
[0050] 可选的，错误报警为，喷枪的型号选择错误。
[0051] 可选的，错误报警为，喷漆的颜色选择错误。
[0052] 可选的，错误报警为，喷枪的移动方式错误。
[0053] 以上，仅为本发明示例性的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以
权利要求的保护范围为准。
