2023工博会 - 上海海事大学：虚拟实训系统助力港口运作

你尝试过坐在3平米的空间就能畅游整个港口吗？你想足不出户就管理港口码头吗？你想在虚拟三维空间对物理实体作出数字映射吗？在上海海事大学物流科学与工程研究院丁一副教授团队研发的集装箱码头轮胎吊虚拟现实培训系统（RTG VR）中，任何人都可以借助虚拟环境与现实港口实现“真实”互动。

集装箱码头轮胎吊虚拟现实培训系统通过虚拟现实技术精确反映现实集装箱轮胎吊使用场景，能从视觉、听觉、操作体验三方面最大限度提升受训者操作体验，逼真还原轮胎吊实际驾驶感受。当前，我国培训、评估集装箱吊装操作 员大都采用真实设备，该方式操作风险大、培训费用高，因此，早在2018年上海港就与上海海事大学科研团队沟通，希望启动集装箱码头轮胎吊虚拟现实培训系统。

当时正是虚拟现实技术（VR）快速发展的时期，承接该任务后，由丁一牵头，组建了以卫旭骏、丁昊义、陈夏中和胡铮辉为核心的科研团队。团队分工明确，胡铮辉主要负责后台的开发，陈夏中和丁昊义主要负责三维游戏引擎的研发，卫旭骏负责集装箱码头吊装业务的整个流程梳理。在研发过程中，团队成员遇到了一个个困难，比如如何模拟作业中的风向、箱子的重量，包括在风中箱子的晃动、箱子之间发生碰撞等，这些真实的业务场景都需要在系统中以虚拟的方式加以展现出来，这就要求把真实作业场景最为逼真的在虚拟世界呈现出来。面对一系列技术难点，团队成员逐个突破，将计算机技术、图形图像技术、虚拟现实相结合，最终研制逼真的集装箱吊装模拟器，打造完成了这套虚拟现实实训系统。

与传统培训方式相比，利用VR培训有以下好处：第一，显著地缩短了培训时间、减少了培训成本；第二，降低了实际操作培训过程中的 为错误及其由此带来的停工损失；第三，该系统采用了游戏的三维引擎，使得培训更加的逼真，参与培训的人员仿佛置身于真实的场景；第四，该系统还开发了多人协同模式，有点像游戏，既有单机版，也有多人共玩版，同时适用于单人或多人的培训；第五，该系统有教师端和学生端，能够适用不同身份人员参与其中。

在应用方面，该虚拟现实实训系统除了可用于集装箱吊装操作 员的培训，推动行业的发展，还可用于高等院校港口物流相关专业学生的培训，让学员能够使其身临其境了解码头作业全流程，掌握港口运作实际情形。