伴隨著DCS在工業(yè)工程控制系統(tǒng)中的廣泛應用，監(jiān)控組態(tài)軟件作為DCD軟件系統(tǒng)的重要組成部分得到了飛速發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代計算機控制系統(tǒng)的核心。然而，當前組態(tài)軟件構(gòu)建的人機監(jiān)控界面存在著諸多不足，如人機交互性差、工藝流程畫面表現(xiàn)力弱、動畫呆板等界面不友好的情況。監(jiān)控人員長時間面對這樣的監(jiān)控界面，很容易產(chǎn)生視覺疲勞，導致誤操作。于是人們對組態(tài)軟件提出了更高的要求，希望能夠生成更加人性化、交互性強以及高效的人機監(jiān)控界面。
      虛擬現(xiàn)實三維交互技術(shù)自從它的誕生以來，一直受到人們的廣泛關(guān)注。被應用到軍事、游戲制作、藝術(shù)等眾多領(lǐng)域。借助虛擬現(xiàn)實環(huán)境完成對工業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)控同樣具有十分重要的價值和廣闊的應用前景，它將改變現(xiàn)有工業(yè)組態(tài)軟件中簡單、枯燥的人機交互形式。



       三維的虛擬環(huán)境人機交互不同于傳統(tǒng)的WIMP圖形交互技術(shù)。除了多通道交互手段這個特點之外，還有的一個鮮明特點是虛擬環(huán)境中采用六自由度輸入設備的交互方式。由于自由度的增加，使得三維交互的復雜性大大提高。其次，窗口、菜單、圖標和傳統(tǒng)的二維光標在三維交互環(huán)境缺乏空間感，同時也使得交互過程非常不自然，交互操作任務很難方便地執(zhí)行，因此，交互方式的進步，甚至提出新形式的三維交互成為重要的需求方向。



       為此，燃動數(shù)字在分析了當前虛擬環(huán)境的人機交互技術(shù)不足的基礎上，結(jié)合三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)、人機交互技術(shù)，以及智能控制等領(lǐng)域的研究成果，開發(fā)出更具人性化，模擬自然交互方式的人機交互平臺，并對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行了超現(xiàn)實的模擬。主要表現(xiàn)為：

    （1）實現(xiàn)了一種智能化創(chuàng)建三維虛擬場景平臺導航圖的方法，開發(fā)出靈活，實用的平面導航圖，增強了三維監(jiān)控界面人機交互的能力。總結(jié)常見的平面導航圖的創(chuàng)建方法，分析他們的優(yōu)點，并根據(jù)虛擬場景建立的快速性需要，設計了一種滿足該要求的導航圖的創(chuàng)建方法，開發(fā)出具有指導自動化工作人員虛擬漫游，以及完成目標查找任務的平面導航圖。實驗證明該方法能自動根據(jù)場景建立相應的平面導航圖，并能根據(jù)場景的改變而實時變化。   

    （2）在適用于工業(yè)監(jiān)督領(lǐng)域的三維交互界面中，設計并實現(xiàn)了一種在虛擬漫游中基于檢測視線相交距離的智能碰撞檢測算法。本文利用模糊技術(shù)魯棒性強和在解決不確定性問題上的優(yōu)勢，將模糊邏輯應用在根據(jù)碰撞檢測相交距離來控制視點移動的步長上。這方法改變了以往三維虛擬場景以固定步長漫游的呆板性，它實時監(jiān)測漫游者視線與物體的距離，并根據(jù)該距離實時調(diào)整漫游步長，提醒漫游者改變方向，解決了由于視點移動速度固定帶來的難以捉摸較小的監(jiān)控設備、觀察儀表的數(shù)據(jù)等問題，以達到更好的監(jiān)視控制場景設備的目的。