无论工业4.0还是智能制造，其核心目标都是为了实现数字世界与物理世界连通，即利用数字化技术和方法将工业系统通过虚实融合的方式进行交互展现，并实现产品闭环的快速迭代更新。要实现这一过程，必然涉及当前最热门的技术，如5G、物联网、人工智能以及工业大数据等。在这些新兴技术中，虚拟现实VR与增强现实AR技术(以下简称：VR/AR)尤为重要，是制造企业实现工业4.0及智能制造的重要使能技术之一。因为工业VR/AR应用场景就是构建在数字世界与物理世界融合的基础之上，作为衔接虚拟产品和真实产品实物之间的桥梁。
2020年，国家推出了“新基建”战略，将5G、大数据中心、人工智能和工业互联网列为新型基础设施建设的重点。一方面这会加快推动这些新兴技术的发展，为智能制造的深化应用创造条件。另一方面这些技术能在很大程度上解决了VR/AR技术推广面临的网络和算力瓶颈，让VR/AR应用更加稳定流畅。人们习惯将2016年称为VR/AR元年，因为自此开始，不断有新的VR/AR软硬件产品走入人们的视野，这也让越来越多的人首次体验到基于VR/AR技术构建的虚拟沉浸式交互场景，感受这些新技术带来的前所未有的变化和体验。当时就有专家预测，VR/AR技术的逐步成熟将有助于推动工业智能化应用场景的变革。如今四年过去，VR/AR应用场景不断拓展，技术开发能力也日渐成熟，很多企业已经开始基于VR/AR技术打造工业虚实融合场景，并开发用于设计评审、运维巡检、远程协作、操作培训等环节的虚拟现实、增强现实的应用场景，从而深化数字孪生应用。通过VR/AR技术，在产品的初创阶段就能够对产品的设计方案和产品的相关属性信息进行直观的展示，使整个设计评审过程更便捷和有效，能够更直观的发现设计过程中存在的问题。
例如，韩国现代汽车和起亚汽车将VR虚拟现实系统引入至新车开发流程，以验证汽车设计结构的合理性并最大限度地提高其完整性，从而帮助公司缩短开发周期并最小化成本。中国中车集团也在高铁研发设计阶段采用VR技术来进行虚拟样机评审，极大加快了研发效率，减少了物理样机制作，提升了品质。在生产制造环节，VR/AR还被应用于企业巡检和远程作业指导，企业可以结合VR全景视频画面，全方位、多角度巡检生产线现场设备，也可以结合AR可穿戴设备远程巡检设备内部运行状况。在现场巡检作业人员遇到设备异常问题时，服务工程师还可以通过巡检平台终端和现场AR可穿戴设备提供远程作业指导。为打造更贴近生产过程的虚拟场景，VR技术还被应用于新产品的生产和操作培训。对制造企业而言，基于VR/AR技术构建的虚拟现实场景能在很多层面帮助企业解决当前面临的实际问题。然而问题就在于，工业企业该如何高效快捷的构建所需的VR/AR应用场景。因为传统三维建模软件和虚拟仿真软件不但模型构建流程复杂，设计周期长，而且很难实现沉浸式交互体验。基于传统三维软件构建模型的大致流程是：创意、手绘草图、三维建模、渲染、讨论、修改、再渲染...，这样的设计方法和效率显然太低。对于设计人员，最理想的方式是能在虚拟空间中完成场景构建，而且场景无需渲染、数据转换和压缩，可直接在应用系统中使用。然而无论对制造企业还是技术厂商，这都是一个巨大挑战。为解决工业VR/AR应用中企业面临的痛点和需求，近年很多做3D可视化内容开发的平台厂商纷纷转向工业VR/AR领域，在VR系统中构建VR场景的理念带动下，推出了很多非常好的工业VR/AR场景开发工具，其中最具代表性的就是Unity公司推出的INTERACT工具。
一般而言，衡量一款开发工具好坏有很多标准，但必不可少的一条是让使用者操作起来更加简单。如拖拽式设计、无代码编程以及操作可视化等都是简化开发过程、降低开发难度的好方法。而Unity打造的VR/AR场景开发工具INTERACT就是这样一款产品，它实现了在虚拟空间进行拖拽式设计和无代码开发，让不懂开发的人也能轻松的设计出想要的VR/AR场景，而可视化操作更让开发者所见即所得。这种高效简单的VR /AR开发模式精准的击中了当前工业企业在虚实现实系统开发中所面临的痛点和需求。就以往经验而言，做VR/AR开发的大多是IT技术出身，根本不懂复杂的工业业务流程，而工业人员又很难使用复杂的VR/AR开发工具来做虚拟现实场景设计，技术壁垒和行业鸿沟成为阻隔VR/AR应用推广的主要障碍。如今INTERACT的推出极大的简化了这一构成，让VR/AR场景的开发难度大幅降低。INTERACT是一款基于Unity平台开发的VR/AR场景设计工具。而Unity是全球应用最广泛的实时内容开发平台，Unity3D虚拟现实、跨平台应用程序开发引擎能为游戏、汽车、建筑工程、影视动画等领域的开发者提供强大且易于上手的工具，用于创作、运营和变现3D、2D 、VR和AR等可视化场景。
INTERACT 可将CAD文件方便的导入，如Solidworks、Catia、Siemens、AutoCAD3D、Rhino3D、SketchUp等文件格式均可导入。除直接导入设计好的CAD文件，INTERACT还提供更简单的3D建模方式，通过3D图像扫描实物获取点云文件再导入，极大缩短了3D建模时间，并降低VR/AR场景的设计难度和成本。同时，INTERACT高精度物理引擎则可以提供精确的碰撞处理以及动态效果模拟，能为复杂的VR/AR场景建模并仿真，如组装验证、对象操纵等。如果再结合INTERACT内含的工业机器人和安全传感器信息库以及实施工况评估，技术人员就可以很容易的在VR场景中开发和创建的各种零部件甚至生产线。比如在新产品或产线投建之前，在虚拟现实场景中进行查看，模拟和检验生产过程，确保虚拟设计数据与工厂中的实际情况相匹配。例如，沃尔沃汽车公司就在新车生产之前在虚拟现实系统中搭建生产线，用于模拟和检验生产流程，同时借助VR/AR工具打造的虚拟现实场景完成人员的操作培训，即增强了培训效果，也节省时间并降低了成本。INTERACT支持多种AR/VR头显、CAVE、手势/运动识别等设备，通过简单勾选，即可将内容快速部署到不同的环境中。
它提供快速的场景建立向导和开放的开发环境，用户既可以通过简单的拖拉拽将场景建立，也可以利用Unity强大的编程能力对场景进行高度定制化的开发。
同时也可以轻松的加入人的因素，进行人体工程学的分析和仿真。
笔者认为，VR/AR能在短短四年在企业迅速推广，主要原因有三：● 其一，基于VR/AR构建的虚拟现实系统能帮助解决当前比较急迫的智能化转型痛点和需求，帮助企业提质、增效和降本。● 其二，5G、物联网以及人工智能等技术的快速发展，以及VR硬件性能的提升，为工业VR/AR进一步的广泛、深入应用创造了有利条件。● 其三，以Unity为代表的VR/AR内容企业，通过技术和工具创新降低了VR/AR场景的开发难度，让工业VR/AR场景的构建更加简单，从而加速了VR/AR技术在工业企业的应用推广。随着智能制造转型的深入，企业逐步打通从设计、采购、生产到销售的全业务流程数据，进而加速数字化到智能化的转型，虚实融合的需求也越来越多。在这一过程中基于VR/AR构建的工业场景也将不断延伸，其应用价值也不断凸显。
