图1 通过图像扫描完成的虚拟现实工厂。

很多人都曾有过玩电脑游戏的经历，逼真的场景和操作感受往往让玩家有种身临其境的感觉。如今，英维思过程系统（Invensys Process Systems，简称IPS）将这种感觉带给了工业领域的工程师。作为全球领先的科技、软件和咨询服务提供商，IPS发布了“身临其境的虚拟现实流程”技术，该技术是下一代人机界面（HMI）解决方案，它将为工程师和操作员对工厂及其操控流程的领会和互动方式进行一场革新。

英维思发布了最新的虚拟现实培训系统/身临其境的培训系统（ITS），ITS是一个全面的培训解决方案，它能够将控制室中的操作人员和工厂现场的操作人员连接到一起，也就是说拥有高保真度的流程仿真和虚拟现实的现场模拟。这项互动的技术环境让工厂人员的培训得到丰富的完善。

该技术在现实中对于工业企业意味着：

为操作员提供更多的现实仿真的培训环境，从而减少以往由于缺少实践环境所带来的事故以及随之而来的巨大风险；

为各种培训提供更多的现实实践机会；

在高度压力的环境下能够获得更快速和更准确的反应；

对于很少发生但是却至关重要的安全性任务，例如紧急停工等情境，操作人员可以提升相关的技能水平；

将技能和知识从培训环境向真正工作环境的转化能够获得最优化的效果；

对于操作程序和绩效进行可靠而准确的评估；

对于分散在各地的操作运营团队进行虚拟现实的培训。

2009年7月，IPS将“身临其境的虚拟现实流程”技术带到了中国，笔者有幸参加了在IPS北京办公室进行的现场演示和体验活动。带上3D眼镜，笔者进入了一个真正的化工厂。工厂震耳欲聋的噪声、随处可见的管道、阀和压缩机组等现场设备，这些真实的场景使人进入一个完全身临其境的环境，而且在这个环境中操作者能够在工厂中任意移动。IPS公司的技术专家介绍说，令这种自由成为可能的原因是，虚拟环境是以每秒60帧的速度进行呈现的，这比通过传统的、非实时呈现所取得的效果要快的多。为了让体验者有更深刻的感受，现场专家还为体验者模拟了设备起火状况的发生，并且指挥现场人员实施快速有效的救助。

图2 身临其境的虚拟现实工厂（IVRP）的定义和组成部分。

这种对与虚拟行为相关的复杂流程的模拟仿真能力，使用户能够直接地体验到一个随着时间进行变化的环境，从而更有效地把培训中所学到的技能应用到实际工作环境中。而且，由于一些平时很少演练的不稳定任务，例如工厂停工等，都可以在一个稳定的、现实的环境中进行预演，这样，用户和操作学员有机会在预演中进行学习、甚至犯错误，而不会让自己、团体或者环境遇到真正的风险。不仅如此，使用真正设备的计算机模型，可以进行无数次的实验，根本就不用设备离线，从而减轻生产的风险。

IPS使“身临其境的虚拟现实流程”真正变成了现实，通过运用其专有的DYNSIM软件来模拟工厂环境，将流程模拟模型与物理空间模型相联接，从而创造出用户在实际生活中可能会遇到的任何场景。IPS技术与生俱来的灵活性，带来了快速、经济的程序构造和配置。

IPS公司的全新解决方案为满足各种场景的需求而设计，包括流程设计、工程维护和工厂安全，同时IPS希望“身临其境的虚拟现实流程”技术能够被广泛地应用到下一代流程培训程序之中。

据了解，在今年晚些时候商用之后，IPS希望“身临其境的虚拟现实流程”技术能够为客户提供广泛的好处，以帮助提高工厂的安全性和保险性，确保环境和监管的责任性，并在增加产量和效益的同时，控制原料和材料成本。能源、化工、石油和天然气，以及其他重要的流程行业，也将能够应用这一技术，以应对他们面临工业劳动力老化和减少的局面时，在知识管理、培训和保持竞争力方面遇到的挑战。