MR技术生态，其虚拟孪生解决方案已深度渗透产品全生命周期。在此背景下，中国虚拟仿真领域先行者北京和远科技有限公司，通过"引进-消化-创新"的实践路径，将达索3DE平台的技术优势与PICO 4等国产高端XR设备深度融合，构建起具备自主特色的虚实融合解决方案。当全球领先的工业软件平台邂逅本土创新的虚拟现实和增强现实硬件载体，这场软硬件协同创新的化学反应，将如何开启虚实融合的工业新图景？

达索系统 3DE 平台
作为行业翘楚，达索系统历经 40 余年发展，从 3D 建模到虚拟孪生体验，不断革新。其 3DE 平台集建模、仿真、现实世界证据及 AI 生成内容于一体，是虚拟与物理世界融合的强大工具，助力企业实现全生命周期管理与创新。

PICO 4
国产 VR 设备的杰出代表，凭借轻巧舒适的人体工学设计、出色的显示效果与精准的交互功能，在消费级市场大放异彩。它为用户带来了沉浸式的虚拟体验，也具备了进军工业级应用的潜力。

北京和远科技
全球虚拟仿真先进技术厂商在国内的核心合作伙伴，提供本地化二次开发和实施服务。是面向高端制造业提供虚拟产品开发与仿真产品服务的国家高新技术企业，主要服务于轨道交通、汽车制造、船舶海工、工程机械、航空航天、电力能源等领域。针对企业在营销展示、设计研发、工艺制造、运营维护阶段为用户提供PLMVR产品全寿命周期数字孪生虚拟样机解决方案一站式服务。

一、高端制造业虚拟仿真的必要性？

高端制造业以高度复杂的产品体系与精密制造流程为特征。数字孪生技术通过构建全维度的虚拟映射，正在重塑产业价值链：从缩短30%产品开发周期的敏捷创新，到降低20%试制成本的精准验证；从基于虚拟调试的产线安全优化，到支撑柔性制造的动态流程重构；从赋能工程师的沉浸式协同研发，到培育复合型人才的智能实训体系——这场由虚拟仿真驱动的智造革命，正为产业升级提供全要素的数字化解方。

二、PICO 4 与 3DE 在高端制造业虚拟仿真中的应用

在航空航天领域，设计飞机零部件或航天器结构时，工程师利用 PICO 4 与 3DE 的融合环境，能够深入复杂结构内部进行观察与测量。对机翼的气动性能进行虚拟仿真，根据结果调整设计参数，确保产品在极端环境下的可靠性和高性能，同时符合空气动力学原理。

在汽车制造行业，在汽车设计阶段，设计师可以使用 PICO 4 快速构建汽车外观和内饰的 3D 模型。通过虚拟驾驶模拟，评估车内空间布局、人机工程学以及驾驶体验。提前优化设计，减少实体样车的制作数量，加快新车上市速度。

在机械制造领域，对于大型机械装备的设计与装配，如数控机床、工业机器人等。技术人员可以在虚拟空间中进行虚拟装配，提前规划装配流程，解决零部件干涉问题，提高装配效率与准确性。总体来说，虚拟仿真在工业上有以下优势

沉浸式工业设计体验
连接 PICO 4 与 3DE 平台后，工程师和设计师能够置身于虚拟的工作环境中。通过 PICO 4 的高清显示屏，每一个细节都清晰可见，仿佛真实部件就在眼前。这种沉浸感有助于更直观地理解设计概念，更精准地进行模型构建与优化，减少设计错误与反复修改的次数。
高效协同工作
在工业项目中，团队协作至关重要。PICO 4 与 3DE 的结合支持多人同时在线协作，不同地点的设计人员可通过 PICO 4 进入同一虚拟工作空间。大家围绕 3D 模型实时交流、共同编辑，极大地提高了沟通效率与协同效果，缩短项目周期。
降低成本与风险
传统的工业设计与制造过程中，需要制作大量实体原型，耗费时间与资金。而借助 PICO 4 和 3DE 平台，能够在虚拟环境中对产品进行全面的测试与验证。通过模拟各种工况与环境条件，提前发现潜在问题并进行改进，在产品进入实际生产阶段前，降低生产成本与风险。

三、PICO 4 在 3DE 中的具体技术实现

Step1 软件准备：在电脑上安装 Steam 及 SteamVR，通过 SteamVR 对 PICO4 进行设备识别与配置。同时，下载并安装 PICO 互联windows版，确保 PICO 4 与电脑之间的稳定连接。

Step2 3DE 平台设置 ：在 3DE 平台中，选择 VR - AR 工具条，根据实际需求选择合适的模式，如立体模式、CAVE 模式或 HMD 模式。配置沉浸式环境文件，以适配 PICO 4 的设备参数与显示特性。

启动 3DE 平台中的项目文件。戴上 PICO 4，使用手柄与虚拟工作环境进行交互。通过手柄的按键与操作，实现模型浏览、编辑、仿真等功能。 CAVE 是一种沉浸式环境，投影仪从多个方向投射，形成一个房间大小的立方体。通过含有环境中使用的不同屏幕说明以及立体模式和头部跟踪模式选项的 XML 文件配置环境。

CAVE

CAVE配置
CAVE 是一种沉浸式环境，投影仪从多个方向投射，形成一个房间大小的立方体。通过含有环境中使用的不同屏幕说明以及立体模式和头部跟踪模式选项的 XML 文件配置环境。
在“Immersive Environment Files”沉浸式环境文件区域中，使用加号 (+) 或减号 (-) 从列表中添加或移除配置文件。
在 DassaultSystemesInstallPath中提供了 XML 配置文件的示例（名称以“CAVE_”为开头）。

HMD
HMD是使用头戴显示设备‌（Head-Mounted Display）进行沉浸式体验的功能。

HMD配置
需要达索 ICE（沉浸式协作体验）角色。该功能支持的头戴式设备包括:HTC VIVE、Varjo、Vrgineers XTAL、WMR。
通过行业标准 OpenXR，支持不同供应商提供的符合 OpenXR 运行时要求的不同设备。立体渲染，头部和控制器跟踪。已验证 HMD 设备：HTC© VIVE™ Pro 系列、Varjo 系列。已验证控制器：HTC© VIVE™ Wands。

在未连接HMD头显设备时，HMD配置呈不可选中状态。而当通过PICO互联连接好之后，HMD配置呈可编辑状态。

选择VR环境：此选项定义VR显示的场景。选择无，则显示3de平台环境，人站在地板上，视点处于相机位置。选择交互，则显示桌面环境，此环境与小模型（即大小 < 30 厘米）、中等模型（30 厘米到 1 米）或大模型（< 5 米）相关。中小型模型位于桌子上。大型模型位于地面上。

VR头像：此选项定义VR显示的场景是否有人体躯干显示。

选择否，则仅显示手柄不显示手臂。选择是，则显示手臂。

HMD空间操作命令集：当VR环境是：交互命令条为导航、相机、交互

导航状态下右手柄按键命令和左手柄按键命令

交互状态下右手柄按键命令和左手柄按键命令

四、未来展望

在空间计算重塑工业未来的征程中，北京和远科技有限公司携手字节跳动 PICO 4 与达索系统 3DE 平台，为工业数字化转型注入强大动力。未来，随着技术的不断进步与完善，北京和远科技有限公司助力 PICO 4 与 3DE 平台在更多行业实现深度应用。例如在智能工厂建设中，利用 PICO4 与 3DE 实现对工厂布局的虚拟规划与优化；在工业培训领域，开发基于 PICO4 与 3DE 的沉浸式培训课程，提高培训效果与安全性。

同时，随着 5G 技术的普及，PICO 4 与 3DE 的远程协作能力将得到进一步提升，实现全球范围内的实时工业设计与制造协同，推动工业向着更高效、智能、创新的方向发展。让我们共同期待北京和远科技有限公司推动的这一强大组合在未来带来更多惊喜与突破，助力工业领域创造无限可能。

名词解释：

Virtual Reality（VR）: 虚拟现实（VR），又称计算机模拟现实。是指用计算机生成的3D内容，为用户提供关于视觉、听觉等感官来模拟现实，有极强的“沉浸感”与“临场感”。我们可以通过使用虚拟现实设备，例如耳机、控制器，在环境中进行交互。 VR是一个完全虚拟可交互的数字化世界，我们戴上相关的VR设备就可以不受物理环境条件的限制，实现强大的图形视觉体验。包括最近流行的VR游戏、VR绘画等。

Augmented Reality（AR）: 增强现实（AR），是一种实时的、直接或间接的对现实世界物理环境的观察。它是通过投射虚拟元素来体验真实世界，将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。 AR系统将虚拟信息通过电脑等科学技术，达到超越现实的感官体验，使真实的环境和虚拟的物体叠加在同一个画面。最显著的例子就是我们生活中的出行，带有AR功能的导航能将虚拟物件叠加在我们真实的道路环境中，给我们的生活提供了很大的便利。

Mixed Reality（MR）: 混合现实（MR），是现实世界与虚拟世界融合，产生新的可视化环境，环境中同时包含了物理实体与虚拟信息，并且必须是“实时的”。这意味着，如果在现实空间中放置一个新图像，在一定程度上，这一新图像会与我们现实环境中的真实物体进行互动。最为关键的是：使用MR技术，数字信息可以在物理环境中进行交互。

Extended Reality（XR）: 扩展现实（XR），它是指由计算机技术和可穿戴设备产生的所有真实及虚拟环境的结合以及人机交互。 XR是一个总称，包括任何可以帮助我们融合物理世界和数字世界的技术。扩展现实（XR）包括上述三种新兴技术，即虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）。这样就可以减少了大家的混淆。

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