科學研究:

研究方向:
主要從事機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域的科研工作。
承擔科研項目情況:
主持完成電力、公安、電信、先進制造等企業(yè)的大型工程項目若干。
資料更新中……
科研成果:
1. “和諧的家園” 國內(nèi)首部三維立體環(huán)幕科普電影,2007年獲上海國際科學與藝術(shù)展組委會科學與藝術(shù)應用成果獎。
2. 三維立體照片,2006年獲上海國際科學藝術(shù)展組委會科學與藝術(shù)應用成果獎。
3. 太陽能層壓機封裝機虛擬設(shè)計,2006年獲上海市高校學生創(chuàng)造發(fā)明“科技創(chuàng)業(yè)杯”三等獎,指導教師。
4. 虛擬現(xiàn)實作品,2005年獲國際科學與藝術(shù)展 “創(chuàng)新獎”。
5. 培養(yǎng)機械應用型人才現(xiàn)代化教學體系建設(shè)與實踐,2004年獲上海市高校優(yōu)秀教學成果二等獎,上海理工大學教學成果獎二等獎。
發(fā)明專利:
1. 用于網(wǎng)上博覽會的帶有3D虛擬要素動態(tài)拖建模塊系統(tǒng) 杜寶江; 劉佳; 王海鵬; 馬群; 吳恩啟; 李祥; 李佳蓓 【中國專利】上海理工大學 2010-02-17
2. 熱處理爐窯內(nèi)壁缺陷的檢測系統(tǒng)及檢測方法 杜寶江; 戰(zhàn)巧玲; 沈偉國; 朱佩健; 王海鵬; 方煒; 勵軍; 阮燕春 【中國專利】上海理工大學; 上海寶鋼工業(yè)檢測公司 2008-10-29
3. 熱處理爐窯內(nèi)壁缺陷的檢測裝置 杜寶江; 沈偉國; 戰(zhàn)巧玲; 朱佩健; 王海鵬; 方煒; 勵軍; 阮燕春 【中國專利】上海理工大學; 上海寶鋼工業(yè)檢測公司 2009-09-30
4. 用于網(wǎng)上博覽會的虛擬場景在線快速搭建方法 杜寶江; 吳恩啟; 劉佳; 施小明; 馬群; 王海鵬; 汪文亮 【中國專利】上海理工大學 2010-05-05
5. 用于大型展會的多人互動簽名寄語系統(tǒng) 杜寶江; 劉佳; 汪文亮; 李祥; 段利泉; 姚文銀; 王海鵬 【中國專利】上海理工大學 2010-11-03
論文專著:

發(fā)表學術(shù)論文30余篇。
出版專著:
資料更新中……
發(fā)表中文論文:
1 基于WebGIS的生產(chǎn)自動化圖形信息系統(tǒng) 支琴; 杜寶江 上海理工大學機械工程學院; 上海理工大學機械工程學院 【會議】第二屆全國信息獲取與處理學術(shù)會議論文集 2004-08-01
2 一種用于在線搭建的虛擬展覽館拆分及檢索方法 杜寶江; 王立平; 劉佳; 李正; 王海鵬 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海世博事務協(xié)調(diào)局 【期刊】計算機應用研究 2010-09-15
3 面向交通安全的道路車輛虛擬監(jiān)控系統(tǒng) 杜寶江; 李祥; 吳恩啟 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】系統(tǒng)仿真學報 2011-11-08
4 基于虛擬現(xiàn)實的地下電力管線可視化規(guī)劃研究 吳恩啟; 杜寶江; 王海鵬; 余建平 上海理工大學機械工程學院; 上海市電力公司市東供電公司 【期刊】山東大學學報(工學版) 2010-12-16
5 基于3G技術(shù)的印刷設(shè)備遠程維護系統(tǒng)的研究 黃正銘; 杜寶江; 吳恩啟; 喬俊偉; 過奕君 上海理工大學機械工程學院; 上海光華印刷機械有限公司 【期刊】制造業(yè)自動化 2011-08-10
6 基于三菱PLC的減少遠程通信時間的研究 杜寶江; 過奕君; 吳恩啟; 喬俊偉; 黃正銘 上海理工大學機械工程學院; 上海光華印刷機械有限公司 【期刊】制造業(yè)自動化 2011-09-25
7 大型工件加工工藝流程虛擬規(guī)劃系統(tǒng) 劉佳; 杜寶江; 王海鵬; 梁娟 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海電氣電站集團 【期刊】機械設(shè)計與制造 2010-03-08
8 網(wǎng)上博覽會虛擬要素實時生成技術(shù) 杜寶江; 王立平; 吳恩啟; 郁蕾; 劉佳 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海世博會事務協(xié)調(diào)局新聞宣傳部 【期刊】計算機應用 2009-12-31
9 大型虛擬博覽會場景的優(yōu)化方法研究 杜寶江; 吳恩啟; 王立平; 李祥 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海世博會事務協(xié)調(diào)局新聞宣傳部 【期刊】計算機技術(shù)與發(fā)展 2010-05-10
10 核電機組低壓轉(zhuǎn)子生產(chǎn)線平衡優(yōu)化問題研究 杜寶江; 王海鵬; 梁娟; 趙均鍔 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海電氣集團股份有限公司 【期刊】機械設(shè)計與制造 2010-07-08
11 網(wǎng)上博覽會虛擬場景在線拖建技術(shù)研究 杜寶江; 劉佳; 錢誠元; 吳恩啟; 李佳蓓 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海世博會事務協(xié)調(diào)局 【期刊】系統(tǒng)仿真學報 2010-09-08
12 BIPV光伏發(fā)電系統(tǒng)虛擬展示裝置的研究 杜寶江 上海理工大學 【期刊】裝備機械 2010-03-30
13 蝸輪蝸桿類零件的建模分析 趙文娟; 杜寶江 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】精密制造與自動化 2009-01-25
14 起重機軌道檢測機器人的研制 吳恩啟; 杜寶江; 劉冀平 上海理工大學機械工程學院; 上海寶鋼工業(yè)檢測公司檢測工程部 【期刊】上海理工大學學報 2009-06-15
15 虛擬場景實時渲染軟件優(yōu)化方法 李佳蓓; 杜寶江; 劉佳 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】計算機應用 2009-06-30
16 基于實車的虛擬駕駛系統(tǒng)硬件設(shè)計方法 杜寶江; 汪文亮; 吳恩啟 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】華東交通大學學報 2009-12-15
17 虛擬制造中的異地協(xié)同設(shè)計系統(tǒng) 劉小宇; 杜寶江; 張杰; 楊國標 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】精密制造與自動化 2006-02-25
18 基于機器視覺的零件尺寸自動測量系統(tǒng) 劉中坡; 杜寶江; 張杰 上海理工大學機械工程學院; 上海理工大學機械工程學院 【期刊】精密制造與自動化 2006-05-25
19 基于VR的MMD850輪齒式破碎機監(jiān)控模型設(shè)計 張杰; 杜寶江; 劉榮輝 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】精密制造與自動化 2006-08-25
20 數(shù)控機床的常見故障及診斷 吳煜明; 杜寶江 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 上海 【期刊】機械工程與自動化 2006-10-30
21 橋門式起重機軌道檢測技術(shù)研究 吳恩啟; 杜寶江; 張輝輝; 劉冀平 上海理工大學機械學院; 上海理工大學機械學院; 上海寶鋼工業(yè)檢測公司 上海 【期刊】無損檢測 2007-10-10
22 基于網(wǎng)絡(luò)的三維虛擬調(diào)度指揮系統(tǒng)的研究 王薇; 杜寶江 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】精密制造與自動化 2007-11-25
23 實時視頻采集的虛擬演播室實現(xiàn) 王業(yè)權(quán); 杜寶江; 熊顯濤 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 上海 【期刊】長春理工大學學報(自然科學版) 2008-03-15
24 船舶電力推進系統(tǒng)仿真與試驗平臺 王振濱; 牛立; 杜寶江 上海電氣集團股份有限公司中央研究院; 上海動力設(shè)備有限公司; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 上海 【期刊】系統(tǒng)仿真學報 2008-09-05
25 道內(nèi)壁截面輪廓提取方法的研究 吳恩啟; 杜寶江; 張輝輝 上海理工大學機械工程學院; 上海理工大學機械工程學院; 上海理工大學機械工程學院 上海 【期刊】激光技術(shù) 2008-04-25
26 橋門式起重機軌道檢測系統(tǒng) 張輝輝; 杜寶江; 吳恩啟; 方煒; 劉冀平 上海理工大學機械學院; 上海寶鋼工業(yè)檢測公司 【期刊】起重運輸機械 2008-07-20
27 太陽能電池層壓機的有限元分析與優(yōu)化 吳恩啟; 杜寶江; 張輝輝; 劉小宇 上海理工大學機械學院; 上海太陽能科技有限公司 【期刊】機械設(shè)計與制造 2008-07-08
28 機器視覺工具包OpenCV開發(fā)技術(shù) 熊顯濤; 杜寶江 上海理工大學機械工程學院; 上海理工大學機械工程學院 【期刊】科技信息(學術(shù)研究) 2008-07-05
29 橋門式起重機軌道檢測機器人控制設(shè)計 方煒; 杜寶江; 吳恩啟; 張輝輝 上海理工大學機械學院 【期刊】機械制造 2008-05-20
30 單軌檢測機器人的研制 吳恩啟; 杜寶江; 張輝輝; 劉冀平 上海理工大學機械學院; 上海寶鋼工業(yè)檢測公司 【期刊】制造業(yè)自動化 2008-09-25
31 電網(wǎng)集成調(diào)度技術(shù) 杜寶江 上海理工大學機械工程學院 上海 【期刊】上海理工大學學報 2003-03-26
32 面向三體船的阻力測量儀虛擬設(shè)計 楊國標; 杜寶江; 劉小宇 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院; 上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院 【期刊】精密制造與自動化 2005-11-25
33 多媒體課件的建設(shè)和應用 杜寶江; 蔣明明; 曾忠 上海理工大學; 上海理工大學; 上海理工大學 上海 【期刊】上海理工大學學報(社會科學版) 2003-06-30
34 用SolidWorks API實現(xiàn)單螺桿壓縮機的參數(shù)化建模 沈景鳳; 杜寶江; 王新華 上海理工大學; 上海理工大學; 上海理工大學 上海 【期刊】機械設(shè)計與制造 2004-12-28
35 基于WebGIS的生產(chǎn)自動化圖形信息系統(tǒng) 支琴; 杜寶江 上海理工大學機械工程學院; 上海理工大學機械工程學院 上海 【期刊】儀器儀表學報 2004-12-30
36 矢量圖形動態(tài)設(shè)備的實時變化技術(shù) 杜寶江 上海理工大學機械工程學院 上海 【期刊】上海理工大學學報 2001-12-26
37 構(gòu)建自動生產(chǎn)線圖形信息系統(tǒng) 杜寶江 上海理工大學機械工程學院 上海 【期刊】上海理工大學學報 2002-12-26
媒體報道一:

虛擬制造技術(shù)透視世界精彩——訪網(wǎng)上世博會專家杜寶江
不需要購買世博門票,不需要經(jīng)歷長時間的排隊等待,只要輕點鼠標,你就可以飽覽世博盛況。同時,你還可以設(shè)置角色,擁有自己的個性名字,以第一視角在展館里游走。游覽中,你甚至會碰到姚明、成龍等世博明星,活潑可愛的海寶,動漫版的國際展覽局秘書長洛塞泰斯先生;你可以在高仿真的園內(nèi)道路上或行或跑,或與人對聊、問答,或探訪某個展館、某件展品,且游且玩,經(jīng)歷充滿知識和趣味的世博之旅……這就是網(wǎng)上世博會游覽帶給你的驚喜。
作為上海世博會的兩大亮點之一,網(wǎng)上世博會運用三維虛擬現(xiàn)實技術(shù),不僅把世博會3.28平方公里園區(qū)、園區(qū)內(nèi)150多個展館及實體世博會的精彩內(nèi)容全都搬到互聯(lián)網(wǎng)上,而且能讓“網(wǎng)上世博游客”實時互動,在虛擬世博會里感受到真實的世博。
虛擬制造技術(shù)顯身手
從最初參與網(wǎng)上世博技術(shù)方案的撰寫和實施方案的論證,到網(wǎng)上世博會最終實現(xiàn),網(wǎng)上世博專家、上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院副院長、上海滬江虛擬制造技術(shù)有限公司董事長杜寶江教授是親歷者和見證者。為實現(xiàn)這一偉大構(gòu)想和推廣應用,在世博局和姚福生院士的領(lǐng)導下,杜寶江和他的團隊經(jīng)歷了長達3年多的科研探索。
“對于虛擬制造技術(shù),國際上并沒有統(tǒng)一標準,有些標準都是開發(fā)商自己定的。在造訪了很多相關(guān)技術(shù)先進的國家后,我們發(fā)現(xiàn)與開始的技術(shù)要求還是相差甚遠!痹诹私馓摂M制造技術(shù)現(xiàn)狀后,杜寶江團隊決定走自己的路。項目組分為研發(fā)組和實踐組,對國際上目前沒有的技術(shù)進行自主研發(fā),已有但不夠成熟的技術(shù)則進行融合創(chuàng)新,研發(fā)與實踐同步進行,力圖在技術(shù)創(chuàng)新和實用性、操作性上找到最佳結(jié)合點。
在上海世博會中,虛擬制造技術(shù)除了在網(wǎng)上世博會中“閃亮登場”外,還為世博會的數(shù)字化做了有益探索。中國館、主題館屋頂太陽能發(fā)電是“低碳世博”理念的直觀演繹。為加強游客對太陽能發(fā)電系統(tǒng)的認識,杜寶江團隊通過虛擬技術(shù),模擬出世博園區(qū)場館、太陽運行軌跡、光伏發(fā)電過程,實時反映了不同天氣、環(huán)境狀況下,太陽能的發(fā)電情況,形象而生動地展示了太陽能光伏發(fā)電的深奧科學原理。
三維虛擬場景快速搭建
“操作要簡單,非專業(yè)人士也能學會;可復制性要強,隨時隨地可進行。為符合這些要求,我們開發(fā)了三維虛擬場景快速搭建制作技術(shù)!倍艑毥硎尽T谌宋锬M方面,借鑒人體基因的編碼方式,用數(shù)字完成了人體“特征基因”的編碼。虛擬的人如何組合搭建起來,網(wǎng)上世博游客可以通過拖動身材、表情、發(fā)質(zhì)、服裝等人物素材模塊虛擬出自己。
此外,項目組把上海世博會的各個要素,如展館、任務、道路等數(shù)據(jù)采集設(shè)置好,建立一個三維數(shù)據(jù)庫,做成模塊。這樣,網(wǎng)上世博的工作人員只要拖動模塊,就能快速建立虛擬場館和相關(guān)內(nèi)容,提高工作效率;而網(wǎng)上世博游客也可以自己動手DIY構(gòu)建個性化虛擬場景、人物以及未來之城,實現(xiàn)了人機互動、人網(wǎng)互動、虛實互動。
在虛擬場館多重互動搭建和體驗系統(tǒng)標準形成后,網(wǎng)上世博專家組馬上組織各省市交流,協(xié)商確定各省市的網(wǎng)上場館方案。杜寶江告訴記者,目前網(wǎng)上世博會的虛擬展館分兩部分:一是實體展館虛擬化,網(wǎng)上展館的建設(shè)緊隨實體展館建設(shè)。這樣可以讓世界上大部分不能來參觀的人,通過網(wǎng)絡(luò)參觀世博會。二是擴展部分,實體展館沒有或無法展示的,可以在網(wǎng)上游覽,或通過趣味游戲來體驗各自的特色。
與網(wǎng)絡(luò)游戲只需要好玩、互動、熱鬧的技術(shù)不同,虛擬制造技術(shù)要準確,要反映現(xiàn)實,要和相關(guān)行業(yè)聯(lián)系起來。原先,項目組曾經(jīng)設(shè)想,把所有上網(wǎng)者和世博園現(xiàn)場的人物都搬到虛擬的網(wǎng)上,仿佛自己真的在網(wǎng)上世博會上實時參觀游覽,形成虛實融合的網(wǎng)上世博會。構(gòu)想很偉大,技術(shù)保障問題也不大,但是目前網(wǎng)絡(luò)狀況適應不了大范圍的實施。杜寶江說,不久的將來,這一構(gòu)想一定會實現(xiàn),世界上許多知名公司和機構(gòu)都在研究這方面的技術(shù)。
虛擬制造技術(shù)的低碳之路
“要發(fā)展高附加值、低能耗的綠色制造業(yè),虛擬制造技術(shù)必須首先發(fā)展!蔽覈疤摂M制造技術(shù)第一人”姚福生院士曾大聲疾呼。作為一種新興科技,虛擬制造技術(shù)是在計算機虛擬環(huán)境和設(shè)備現(xiàn)實環(huán)境中,同時進行的產(chǎn)品設(shè)計、制造、測試、運行控制、銷售和管理的一體化模擬仿真過程。通過人機交互、虛實聯(lián)動,可以在不消耗實際生產(chǎn)資源的情況下找出最優(yōu)方案,從而縮短周期、降低成本、提高效益。
國外發(fā)達國家在核試驗、飛機試制、汽車設(shè)計制造等領(lǐng)域都發(fā)展了較先進的虛擬技術(shù)!熬W(wǎng)上世博會上的應用,讓虛擬制造技術(shù)‘一夜成名’,同時,也有力推動了這一技術(shù)的應用和發(fā)展!倍艑毥硎尽
目前,杜寶江團隊已承擔了臨港新城重工業(yè)基地建設(shè)模擬、電站集團閔行基地改造規(guī)劃及節(jié)能減排方案演示、大飛機設(shè)計、隧道盾構(gòu)三維虛擬培訓和遠程診斷等近40個項目!八淼蓝軜(gòu)三維虛擬培訓和遠程診斷構(gòu)建了一個看得見的管理系統(tǒng)。”杜寶江介紹,這一系統(tǒng)與地下施工系統(tǒng)直接相連,地下工程出現(xiàn)的任何情況都可以通過虛擬系統(tǒng),在電腦上實時反映出來。甚至有些現(xiàn)場無法發(fā)現(xiàn)的情況,如刀具在挖掘過程中遇到的損壞、跑偏等問題通過傳感器,都可以在虛擬影像中及時反饋出來。
在裝備制造和服務業(yè)領(lǐng)域,虛擬制造系統(tǒng)的研發(fā)和應用都方興未艾,正顯現(xiàn)著它蓬勃的生命力。杜寶江堅信,虛擬制造技術(shù)將在我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和低碳經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用。
文章來源:《科技日報》2010年6月4日
媒體報道二:

虛擬技術(shù)搭建精彩未來 —— ——訪網(wǎng)上世博會專家、上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院副院長杜寶江
時下,三維立體電影《阿凡達》正熱播,人們排長隊買票。三維立體虛擬影像在文化娛樂業(yè)空前火爆起來,似乎預示著未來即將面臨更大發(fā)展。
然而,你是否知道本市立體虛擬影像技術(shù)并不落后,特別是在制造業(yè)方面的運用?你是否知道虛擬制造技術(shù)在參與數(shù)字世博會建設(shè)中的故事……
網(wǎng)上世博會專家、上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院副院長、上海滬江虛擬制造技術(shù)公司董事長杜寶江前日接受本報記者專訪,讓我們對三維立體虛擬影像技術(shù)有了更多了解,也從中對網(wǎng)上世博會三維技術(shù)應用和技術(shù)難題的突破有了新的認識。
三維虛擬場景快速搭建
記者:您是什么時候接觸網(wǎng)上世博項目的?最初參與了哪些工作,有哪些技術(shù)層面的研究?
杜寶江:2007年開始探索網(wǎng)上世博會,和網(wǎng)上世博會項目總監(jiān)王立平、虛擬制造技術(shù)領(lǐng)軍人物姚福生院士等許多世博專家討論虛擬技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上的應用。當時,我們考察了法國、德國、美國、丹麥等世界上幾家著名的有虛擬技術(shù)優(yōu)勢的公司,并與這些公司進行了技術(shù)層面的溝通和交流。
在虛擬技術(shù)方面,目前國際上還沒有統(tǒng)一的標準,一些標準還都是開發(fā)商自己定的。為了實現(xiàn)網(wǎng)上世博會在技術(shù)上的融合,在技術(shù)創(chuàng)新和實用性、操作性上找到最佳結(jié)合點,經(jīng)過專家們共同研討、商議,形成了網(wǎng)上世博會技術(shù)草案。
各地展館分三類:技術(shù)較先進的國家自建,缺少技術(shù)的我們來建。考慮到網(wǎng)速問題,三維圖像質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)帶寬之間協(xié)調(diào)問題,制定了解決方案——做網(wǎng)絡(luò)版和光盤版(本地下載安裝),與玩大型網(wǎng)絡(luò)游戲方法一樣。
標準形成后,組織各省市交流,協(xié)商確定各自網(wǎng)上場館方案。實體展館確定下來,虛擬展館才能上去。虛擬展館分兩部分:一是實體展館虛擬化。讓世界上大部分不能來參觀的人,能夠通過網(wǎng)絡(luò)參觀世博會。網(wǎng)上展館的建設(shè)緊隨實體展館建設(shè)。二是擴展部分。以實體展館為基礎(chǔ)展示實體展館無法展示的東西,如參觀網(wǎng)上各省市展館,可以通過趣味游戲來了解體驗各自的特色。
記者:一些知名公司參與了網(wǎng)上世博建設(shè)。你們單位為網(wǎng)上世博建設(shè)提供怎樣的技術(shù)服務?相關(guān)技術(shù)應用有哪些意義?
杜寶江:我們提供技術(shù)的是上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院,以及上海滬江虛擬制造技術(shù)公司。騰訊有網(wǎng)站優(yōu)勢,其互動性用戶參與較好;水晶石有三維動畫渲染優(yōu)勢。我們雖然在虛擬技術(shù)方面走在前沿,但還不具備大規(guī)模實施力量。
我們承擔的虛擬技術(shù)用于世博會的項目,于2009年9月被列入“世博科技”專項,近日將通過市科委的驗收。滬江虛擬技術(shù)用于網(wǎng)上世博會主要有兩個方面:
一是網(wǎng)上世博會三維虛擬場景的快速搭建的制作技術(shù)。在三維場景制作中,畫圖工具較少,我們把虛擬需要的素素材做成模塊,這樣拖動搭建起來就非?臁
二是人物互動的實現(xiàn)。虛擬的人如何組合搭建起來,通過身材、表情、發(fā)質(zhì)、服裝等模塊制作來完成。這些技術(shù)的應用可以讓網(wǎng)上的用戶自己動手,根據(jù)自己的想法來搭建未來之城。就是說大家在網(wǎng)上的互動板塊中有創(chuàng)作的機會,共同參與并參加評比。
虛擬世界 天地寬廣
記者:虛擬搭建技術(shù)應用是否很廣泛、很實用?
杜寶江:虛擬搭建技術(shù)是上海理工大學虛擬制造技術(shù)研究院和滬江虛擬制造技術(shù)公司最前沿的技術(shù),我們事先把廠房、馬路、機床設(shè)備、操作者等數(shù)據(jù)采集設(shè)置好,建立一個三維數(shù)據(jù)庫,用前面講到的拖動的方案搭建一個未來工廠或者是城區(qū),它與現(xiàn)實是交互式的,現(xiàn)場就可以修改,可以模擬現(xiàn)實中的企業(yè)生產(chǎn),通過虛擬運行看這樣設(shè)計建造是否合理。
2005年為臨港新城重工業(yè)基地建設(shè)做了模擬演示取得成功。上海電氣電站集團閔行基地規(guī)劃及節(jié)能減排規(guī)劃,還參與了大飛機制造虛擬管理程序開發(fā),將對幾期工程進行總體的運行模擬。
還有高速列車工程、地鐵隧道挖掘工程等。做了盾構(gòu)系統(tǒng)三維運行、虛擬系統(tǒng)與地下施工系統(tǒng)的連接,實現(xiàn)同步運行。地下工程出現(xiàn)的任何情況都可以通過虛擬系統(tǒng),在電腦上實時反映出來。包括地下現(xiàn)場看不到的,如刀具在挖掘過程中遇到的損壞、跑偏等問題,通過傳感器,虛擬影像會及時反饋出來,構(gòu)建一個看得見的管理系統(tǒng)。這套技術(shù)系統(tǒng)隧道股份在使用,并且將隨著他們的成套設(shè)備出口到英國、新加坡等國家。
記者:那么虛擬制造用到的技術(shù)方法與網(wǎng)上游戲的虛擬技術(shù)有什么區(qū)別?
杜寶江:與網(wǎng)絡(luò)游戲只需要好玩、互動、熱鬧的技術(shù)不同,虛擬制造的技術(shù)特點是:要準確,要反映現(xiàn)實,要和相關(guān)行業(yè)聯(lián)系起來。
我們在虛擬互動游戲方面也有一些嘗試,一些展品曾多次在上海國際科學藝術(shù)展上亮相。在網(wǎng)上世博建設(shè)中我們曾經(jīng)設(shè)想,用戶自拍的個人頭像可以換到網(wǎng)上虛擬的人物頭上,仿佛自己真的在網(wǎng)上世博會上游覽。這個技術(shù)是沒有問題的,但是目前網(wǎng)絡(luò)狀況適應不了大范圍的實施。這個可以放在客戶端,或者在幾個人的圈子里小范圍地傳播,不上傳到服務器上。
把所有上網(wǎng)者和世博現(xiàn)場的人物都搬到網(wǎng)上,形成虛實融合的網(wǎng)上世博會,構(gòu)想很偉大,但是目前還受到技術(shù)限制。主要是數(shù)據(jù)大了,網(wǎng)絡(luò)帶寬要求相當高,目前還不能適應。但是,這種構(gòu)想將來一定會實現(xiàn),世界上許多知名公司和機構(gòu)都在研究這方面的技術(shù)。
目前,美、日等國都在發(fā)展網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù),用本地計算三維圖像。我們做虛擬工業(yè)采取具體描述方法,而不是圖片的整體描述。借鑒人體基因編碼方式,用數(shù)字完成構(gòu)成人體的“特征基因”編碼。這個技術(shù)在世博會上應用只是一個方面,而更多是應用在各行各業(yè)非常廣泛的領(lǐng)域。
一個工程院院士的心愿
記者:曾經(jīng)推動了虛擬制造技術(shù)的發(fā)展、領(lǐng)銜上海理工大學虛擬技術(shù)專家團隊的中國工程院院士姚福生不久前病逝,這對你們的事業(yè)是很大的損失吧?他生前是否經(jīng)常過問你們參與網(wǎng)上世博的技術(shù)項目?
杜寶江:姚福生院士非常關(guān)心虛擬技術(shù)的發(fā)展和應用,也經(jīng)常關(guān)心虛擬技術(shù)在網(wǎng)上世博的應用研究。發(fā)展先進的虛擬制造技術(shù)是他的一個心愿。上海滬江虛擬制造技術(shù)公司成立于2006年10月。之前向工商局申請注冊時候,沒有立即批準,因為當時工商局有關(guān)注冊文件中沒有這樣一個行業(yè)。為此,姚院士親自寫申請報告,后來國家工商總局在相關(guān)文件中添加了有關(guān)虛擬技術(shù)行業(yè)。
姚院士一生嚴謹科研、勤儉樸素,總是教育他周圍的人要用好國家給的科研經(jīng)費,要把精力投入到科技進步的事業(yè)中。他檢驗科研成果好壞的標準只有一個,就是看推廣應用情況怎么樣。
他檢驗我的工作成績不是聽我回報,而是每次來都拉著我到一些使用我們技術(shù)的客戶單位那里,聽他們的意見,了解的人可能是客戶單位的領(lǐng)導,也可能是相關(guān)技術(shù)的具體操作使用者。他常說:“只有他們說你行你才真的行!”
姚院士始終強調(diào)科研的社會公益性。有了研究成果不允許要高價,只能采用成本加利潤的制定價格方法,目的是讓更多的單位更多的人都能用上先進的技術(shù)。楊浦區(qū)曾發(fā)給每位來區(qū)里工作的院士一張內(nèi)存萬元的消費年卡,作為生活補貼。節(jié)儉習慣了的他很少在外面吃飯,去年到了年底他的卡里還剩約5000元,讓我替他退還給了區(qū)政府。他為我們留下了許多寶貴財富,我們非常懷念他。現(xiàn)在我們的許多研究,還是按照他生前制定技術(shù)發(fā)展路徑向前走。
更廣泛的虛擬技術(shù)探索
記者:近期還進行了哪些虛擬技術(shù)應用方面的探索?
杜寶江:探索是多方面的。如網(wǎng)絡(luò)游戲、科技館的虛擬演播廳、機器人素描等。正在做一個系列的展示項目,一個虛擬互動展示廳的總體解決方案。有立體大屏幕協(xié)同,大場景展示、工廠運行、交流,還有交通事故體驗現(xiàn)場互動裝置等。企業(yè)的產(chǎn)品展廳因此可以突破傳統(tǒng)的靜態(tài)展示方式,虛擬技術(shù)應用使之有了互動性、感應式的。從用戶方面情況看,它適合用于高溫、高寒、高危環(huán)境,把虛擬與現(xiàn)實組合起來,通過影像表達出來。
交通安全是政府和社會非常重視的,近年來交通事故發(fā)生率很高。對行人、駕駛員等的交通安全教育效果始終不夠理想,多數(shù)人難以形成安全出行思維方式。公安部確立了《多媒體與虛擬技術(shù)在交通安全教育中的應用》項目,我們組織了虛擬技術(shù)、心理學等多學科參加的專家團隊,進行攻關(guān)。三維虛擬讓人有現(xiàn)場體驗,仿佛自己經(jīng)歷了一場交通事故,有震撼力,對人的心理觸動也深刻。
戴上專用的“電子”眼鏡,5英寸里面有60英寸立體畫面效果體驗,體驗人將融入設(shè)定的環(huán)境。去年8月召開了項目現(xiàn)場驗收和產(chǎn)業(yè)化推廣會議,目前已經(jīng)進入成果轉(zhuǎn)化階段。預計今年4月可以建成全國第一個體驗廳,在山東省。據(jù)悉,將來會在全國各城市建這樣的體驗廳。
此外,我們還為世博會的數(shù)字化做了其他一些有益探索。比如,中國館、主題館屋頂太陽能及其顯示系統(tǒng),運行和展示一體化技術(shù)虛擬模擬預演。開始做了虛擬太陽能和顯示系統(tǒng),展館發(fā)電信號一分為三,通向申能公司、電廠維護部門、展館展示三個方面?梢苑从巢煌鞖馇闆r下環(huán)境情況下的太陽能發(fā)電情況的虛擬系統(tǒng),對不同情況下太陽照射和發(fā)電情況進行了計算。
我們還曾經(jīng)設(shè)想造一個虛擬茶室,搞一個虛擬的中國茶藝表演。投影塑造一個茶室,人與茶具等虛擬影像都是動起來的,將溫杯、溫茶、高沖等步驟糅合到藝術(shù)化的虛擬表演之中。茶碗中的熱氣騰騰景象都會歷歷在目,甚至可以聞到四溢的茶香。如果你喜歡,可以走上前去把其中的一杯茶拿在手上,這時候就會有機器人真的遞過來與此一模一樣的茶水。雖然這樣的設(shè)想因為一些原因沒有實施,但是參與世博項目,確實為我們技術(shù)創(chuàng)新等方面開闊了思路。對科技人員來說是一次極其有意義的實踐過程。
文章來源:《上?萍紙蟆2010年01月20日