香港大學運用Virtools工具開發了一套虛擬實境模擬式訓練軟件：起重機操作模擬器；訓練未來的起重機操作員進行集裝箱運輸的安全操作。由于Virtools Dev和VR Pack豐富的行為模組和先進的性能，能有效的管理虛擬實境外圍設備以及完美的立體展示，從而使香港大學的制作人員能專注于內容開發上，致力于創造高度擬真的平臺，以作為學術研發及教學訓練的使用。

香港大學

香港大學是香港具有最悠久歷史的高等教育學府。香港大學工業及制造系統工程系（IMSE）成立于1973年5月。從正式成立開始，工業及制造系統工程系見證了香港從一個以制造業為導向的中心逐漸轉變為主要以國際服務和金融業為中心的城市，并逐步邁向知識型經濟社會。

Jadason企業有限公司

應用

Jadason企業有限公司創立于1980年，是一家總部位于香港的有限責任公司，目前已成為P.C.B.行業設備供應商的佼佼者。1990年又設立了一個分公司，負責開發數字媒體圖形藝術方面的業務，為預制、動畫、視頻后期制作和數字成像等產業提供完整的解決方案。Jadason企業有限公司在中國和亞太地區設立有10個辦事處，不管在軟件應用還是硬件應用方面都可提供強有力的工程背景支持。Jadason公司是中國境內真正的Virtools合作伙伴之一。

基于香港大學開發的通用CAVE，imseCAVE訓練軟件可幫助使用者學會如何操作起重機在港口或倉庫地區搬運集裝箱。ImseCAVE是一款完全擬真的交互式可視化系統，可提供高度逼真的三位立體場景畫面。imseCAVE由香港大學工業及制造系統工程系（IMSE）的研究人員開發。

使用者對該系統進行簡單配置后，即可提供擬真的虛擬環境，從而獲得此類訓練環境的第一手體驗，而不受時間和空間的限制。此外，使用者還可以在短期內對該系統進行修改，以形成其他一些復雜的模擬環境，如產品和機構設計檢查，或任務規劃應用等。

舉例來說，在香港大學工業和制造系統工程系，研究人員對imseCAVE做了修改，來模擬規模較大的復雜物流系統，包括自動化航空貨運終端和港口集裝箱終端。

類似的模擬為學生提供了學習起重機操作的途徑，從而避免了親臨設施現場進行操作的麻煩。

面臨的挑戰

由于集裝箱操作業務是香港物流產業最重要的組成部分之一，因而，有效的終端操作對保證服務質量和維持未來業務增長來說至關重要。香港大學為未來的起重機操作員提供了一款擬真的訓練應用軟件。高度逼真的交互式擬真軟件是實現高質量訓練的重要手段。此類應用軟件準確再現了起重機操作員在實際作業中遇到的環境條件。軟件為學生提供了在完全逼真的環境下接受訓練的機會，從而免除了昂貴且風險較大的現場培訓，因為一臺碼頭起重機的價格在百萬美元以上。因此，取得成功的決定性因素是盡量減少在碼頭起重機上進行實際培訓，以保證這些起重機專門用于生產。此外，模擬應用中產生的操作失誤不會造成嚴重影響，而在實際情形下，類似的計算錯誤則可能對這種大型機器造成不可估量的損壞。

模擬起重機操作室的虛擬場景和界面與港口集裝箱終端、碼頭起重機系統及其他集裝箱操作設備的擬真模型一同開發。高度的真實感和效率要求該應用軟件能夠整合相關的物理現象（重量、慣性、碰撞等）。

為了使起重機操作員置身于最逼真的工作環境中（帶有垂直全景和綜合指令的起重機操作室），香港大學需要一種軟件開發工具，以便能夠設計創作運行于PC機群的擬真交互式實時應用程序，并能夠處理具有VR特定功能的CAVE顯示。

解決方案

香港大學選擇運用Virtools研發解決方案，因為它能滿足創建交互式3D內容和虛擬實境硬件管理性能的所有標準。Virtools Dev通過直覺式圖形用戶界面、腳本語言和SDK程序庫，提供一個完整的開發環境。此外，Virtools強大的外掛模組，例如 Virtools Physics Pack或 Virtools VR Pack，能輕易迅速地實現特殊的功能，使擬真應用更顯逼真。

Virtools Physics Pack使該應用軟件符合重力、慣性、碰撞等物理規律。Virtools VR Pack可使PC機群的分布式計算同步，產生3D立體圖像，顯示于在imseCAVE上。

要達到精確再現真實機器的操作和交互操作的最高水平的真實感，所面臨的一項實際挑戰就是如何處理這些復雜的數據，如起重機和集裝箱的重量、慣性等。Virtools Physics Pack及其現有的行為模塊組并不要求重新編程來創建逼真的物理環境。所面臨的另一項主要挑戰是開發用于CAVE顯示的擬真應用程序。Virtools VR Pack的顯示同步性、3D立體視法和交互式虛擬實境外圍設備管理使這一切成為可能.虛擬的碼頭區起重機控制室可通過imseCAVE生成，用戶可就座于系統中心觀看集裝箱終端和運輸船的擬真3D場景。碼頭區起重機控制系統的用戶界面包括許多控制按鈕、指示燈和一個用戶用以實時操縱虛擬環境和起重機的控制桿。

主要優勢

- 用以為基于VR的訓練設計高性能的應用軟件提供了理想、靈活的研發解決方案。

- 可輕松將系統調整運行許多其他的應用程序。

- Physics Pack可創建符合物理規律的逼真環境。

- VR Pack可使PC機群的分布式計算同步進行，同步的3D立體顯示和交互式外圍設備管理。