输入处理器是指向计算机输入信息的各种设备，如键盘、鼠标、跟踪球、控制杆等。仿真器是VR系统的核心，它对各种交互、脚本对象行为进行处理、仿真实际的物理过程，并确定相应虚拟世界的状态。表现处理就是生成输出给用户的各种感官刺激，包括视觉、听觉、触觉以及其它一些感官反应。每一感官表现器通过仿真处理或直接通过虚拟世界数据库从不同角度描述虚拟世界。虚拟世界数据库是VR系统的重要组成部分，它主要保存虚拟世界中有关的对象信息、描述这些对象行为或使用者的脚本信息、光效、程序控制及硬件设备的支持信息等。 4.2 仿真技术
仿真就是利用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。由于仿真是以系统模型为对象的研究方法，而不干扰实际生产系统，同时仿真可以利用计算机的快速运算能力，用很短的时间模拟实际生产中需要很长时间的生产周期，因此可以缩短决策时间，避免资金、人力和时间的浪费。计算机还可以重复仿真，优化实施方案。VM依靠仿真技术来模拟制造、生产和装配过程。使设计者可以在计算机中“制造”产品。仿真的基本步骤为：研究系统一收集数据一建立系统模型一确定仿真算法一建立仿真模型一运行仿真模型一输出结果并分析。 4.3 三维建模技术
模型化处理是计算机通过抽象来表达客观事物的主要方法。因此要使系统协调工作，首先就要为系统建模，在产品设计阶段或产品制造之前，实时、并行地模拟出产品的未来制造全过程及其对产品设计的影响，并在计算机上虚拟地运行整个企业，在求得系统的最佳运行参数后，再据此实现企业的物理运行。虚拟制造模型实质上是制造系统要素的数字化表达，主要包括产品模型、过程模型和生产系统模型，又称3P模型。
①产品模型。描述产品模型的方法有产品结构明细表、产品几何外形与拓扑、产品形状特征等静态信息，它应支持制造过程中的全部活动，是一个完备的全信息模型。
②过程模型。制造过程模型包括了对产品功能有很大影响的一些关键属性信息。过程模型有多种形式，如基于理论的物理和数学模型、基于经验的统计模型、基于计算机的过程仿真模型，以及列举方法表达的图表和规则等。 ③生产系统模型。生产系统模型必须具有静态和动态描述能力。静态描述表达的生产能力和性能用于评价产品设计的可制造性或评定该生产系统的适用范围及柔性；动态描述表达系统的动态行为和实时状态，用以预测生产性能指标。
5 虚拟制造技术在汽车工业的应用
虚拟制造技术的应用范围涉及到汽车的整个生命周期，它可以在汽车生产设
备、工装和模具，甚至样车的设计之前，很容易地生产系统和工艺过程进行建模、修改、分析及优化。借助虚拟制造技术建立的三维汽车模型，可显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每个焊接点，设计者可确定每个部件的质量，了解各部件的运行性能，仿真非实际生产的材料和产品，同时产生有关他们的信息，也可以制定零件生产的机加工方案、拟定产品检验和实验步骤等。 5.1 虚拟技术在各汽车公司的应用现状
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美国通用公司是全球汽车界最早利用虚拟现实技术的公司之一。它采用的虚拟
现实软件具有三个图形流水线部件，可分别投影在设计师的左边、前面和地面上的大屏幕上，另外一台单独的桌面系统有时用做右面的第四面墙，设计师借助于该软件就能设计一辆惟妙惟肖的汽车。
福特汽车公司，产品设计师运用虚拟现实软件可以看到虚拟汽车车门及发动机罩的铰接，可以设想在驾驶室的座位上来解决人机工程和视野问题。同时，动力系统的工程师借助更换一个虚拟机油滤清器来模拟发动机的维护.
德国汽车业应用虚拟制造技术最快也最广泛，目前，德国所有的汽车制造企业都建成了自己的虚拟现实开发中心。奔驰、宝马、大众等大公司的报告显示，应用虚拟制造技术，以“数字汽车”模型来代替木制或铁皮的汽车模型，设计发动机、车体、电气线路等，建立了三维模型，并进行了碰撞分析和运动分析等，还进行了模拟数控加工和质量检验等，大大缩短了设计周期，降低了设计成本，可将新车型的时间从一年以上缩短带2个月左右，开发成本最多可降低到原先的1/10。
5.2 虚拟制造在汽车制造中应用
（1）汽车的外形设计。以前，汽车外形造型设计多采用泡沫塑料制作外形模型，要通过多次的修改、评测，而采用虚拟技术，可利用三维造型软件如Pro/Engineer等进行模型设计，方案确定后的建模数据可以直接用于冲压模具设计、仿真和加工，甚至用于广告和宣传。
（2）汽车的布局设计。在复杂的产品设计中，可以采用虚拟现实技术直观地进行设计，避免可能出现的干涉和其他不合理问题。如在底盘的管道设计中，可以通过虚拟技术对管道布置进行检查，及早发现可能的问题，如干涉等。 （3）汽车的模拟装配。在汽车产品设计阶段，可以对零部件的配合性和可装配性进行校核，避免零部件的报废，缩短产品研制周期，确保设计的正确性。 （4）虚拟样车与产品工作性能评测。首先对汽车进行三维建模，然后通过专用的分析软件（如ANSYS、ADAMS）将三维汽车模型放在虚拟的环境中进行动力学分析、结构分析（线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、应力分析、变形和刚度分析，虚拟在各种情况下汽车的车身变形和底盘变形等，然后解决出现的问题，提高一次试验成功率。并对汽车的整车性能及零部件可靠性能进行直观地检查，甚至可以进行模拟碰撞来验证汽车的安全性能和结构强度等。
（5）汽车产品的宣传。用虚拟现实或三维动画技术制作出来的逼真的效果，不仅可以展示汽车的优美外形，还可展示汽车的内部布置情况，内饰及座椅分布。还可对汽车的维修过程、使用方法、工作过程、工作性能等进行介绍。 （6）汽车生产过程的仿真和优化。对汽车生产过程合理规划、对工厂的人力资源、制造资源合理配置，大大缩短生产周期，降低生产成本。
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虚拟制造采用的装备,关键技术和设备,实际应用案例分析
