广东省重大科技专项项目申报书广东省重大科技专项项目申报书项目名称：应用于高端制造业面向客户的实时项目名称：应用于高端制造业面向客户的实时仿真系统研发及关键技术攻关仿真系统研发及关键技术攻关申请单位：广东航宇卫星科技有限公司申请单位：广东航宇卫星科技有限公司北京空间飞行器总体设计部北京空间飞行器总体设计部 项目负责人：吉杰项目负责人：吉杰20122012年年2 2月月项目名称应用于高端制造业面向客户的实时仿真系统研发及关键技术攻关项目摘要项目利用三维实时仿真技术，针对高端制造业中产品设计、制造、市场相对独立的问题而实现的一个实时仿真系统，达到高端制造业产品设计 、制造、市场一体化目标。项目首先突破重大航天工程研制流程的三位 一体化，进而进行航天技术转化面向高端制造业推广。 主承担单位广东航宇卫星科技有限公司联合承担单位北京空间飞行器总体设计部项目总负责人吉杰专题名称高端软件和新兴信息服务（20120802）计划类别广东省重大科技专项推荐单位汕头市科学技术局申请资助经费280.00（单位：万元）项目起止时间2011年3月至2014年12月项目基本信息目 录 一、项目背景 二、主要研究内容 三、实施计划及保障措施 四、预期成果 五、项目经费情况一、项目背景1、概述本项目建设的“应用于高端制造业面向客户的实时仿真系统”旨在打通高端制造业中产品的设计制造与市场销售环节，突破CAD 三维数字产品模型与实时可视化仿真之间的共享壁垒，直接在设计阶段使用统一的三维模型数据源实时进行产品的总体任务仿真分析、销售宣传、电子文档制作、培训指导等，使产品的设计目标以客户、市场为中心。项目使用广东航宇的EngGl 三维立体可视化演示仿真平台作为基础进行升级改造，首先依托航天重大工程在航天领域实施应用，而后拓展至高端制造业进行应用。一、项目背景u国家大力发展制造业数字化u产品设计理念由可制造型向服务性转型是市场发展趋势u填补国内技术空白u汕头大力发展航天技术应用产业u项目建设有利于带动我国制造业数字化技术发展2、项目意义和必要性一、项目背景3、国内外技术发展现状与趋势（1）国外技术发展现状：数字化设计制造是基本手段，产品创新能力强，产品设计目标以市场为中心。德国RealTime Technology法国达索3D VIA一、项目背景3、国内外技术发展现状与趋势（2）国内技术发展现状：受国外影响已经采用三维设计模式，产品研制理念停留在可制造性，主要技术产品依赖进口。航宇EngGL一、项目背景4、产业化前景一、项目背景4、产业化前景二、主要研究内容1、项目主要研究内容突破CAD三维数字产品模型共享壁垒，直接在设计阶段使用统一的三维模型数据源实时进行产品的外观视觉设计、应用场景三维实时仿真、宣传销售、电子文档制作、培训指导，补充工业CAD产品视觉设计能力，形成面向客户的实时仿真系统。二、主要研究内容直观看到模型视觉设计效果提供大量的材质数据，简单的操作实现设计渲染结果输出到立体环境中，用户可以从各个方位对未来实体进行观摩1、项目主要研究内容产品层：产品属性信息零件层：零件属性、装配属性、物理属性特征层：特征参数、特征精度、特征装配信息几何层：描述精确几何信息面片层：三角面片基本单位，用于显示、碰撞检测二、主要研究内容1、项目主要研究内容重用产品三维模型数据产品文档辅助制作：装配/ 拆解阐明、维修程序、技巧图解、现场服务手册、零件目录、交互 3D 动画、用户手册等同时可应用于企业内部的培训、生产，设计师与工艺师进行三维交互，更好理解产品二、主要研究内容实时数据解析，坐标数据转换，现场场景构建，大场景快速渲染等。1、项目主要研究内容多屏幕拼接、立体显示、分布式渲染等环境软件输出支持。二、主要研究内容2、拟解决的关键技术二、主要研究内容（1）复杂产品模型数据交换技术二、主要研究内容二、主要研究内容二、主要研究内容（2）三维模型表面材质库构建及映射技术二、主要研究内容几种典型地物的光谱反射率曲线材质波谱特征数据库的结构举例p 基本的材质类型：土壤、建筑物、植物、涂料、岩石、水体、混合物等p 基本的材质属性： 材质ID号、材质名称、镜面反射率、方向反射特性、漫反射率二、主要研究内容上图：无映射；下图：映射之后纹理材质映射举例p 纹理图片：只包含物体的颜色或灰度信息p 通过纹理材质映射，将颜色或灰度值转换为材质类型二、主要研究内容（3）基于光线追踪的真实渲染及优化技术二、主要研究内容二、主要研究内容二、主要研究内容二、主要研究内容（4）分布式虚拟现实技术打通高端制造业产品全生命周期信息通道，构建产品从设计制造到销售服务的一体化实时仿真设计平台二、主要研究内容3、项目特色和创新突破点A采用虚拟场景仿真在设计阶段实时得到产品效果，设计制造与市场营销并驾齐驱B开展虚拟市场营销应用，使高端制造业产品的设计目标由传统的面向产品升级为面向客户为中心C三、实施计划及保障措施1、进度计划序号阶段划分起止时间主要研究内容备注1市场调 研及可行性研究2011-3-1至2012年1-31调研项目的市场可行性、国内外技术发展现状及论证项 目初步方案可行性分析报告2产品方案规划2012-2-1至2012-4-30根据目标确定产品实施方案产品立项报 告3关键技术攻关及产品研发2012-5-1至2013-6-30进行产品的产品概要设计 、关键技术攻关、详细设计 、研发、测试测试报 告4航天领域实施2013-7-1至2013-12-31产品在航天领域全面实施应用，验证产品成果产品示范应用5航天技术转 化及产业 化推广2014-1-1至2014-12-31产品技术转 化，推出适用于制造行业的解决方案，市场营销 及推广项目验收三、实施计划及保障措施2、合作分工本项目由广东航宇卫星科技有限公司和北京空间飞行器总体设计部联合实施，广东航宇在三维可视化仿真项目的实施、投影演示系统集成、技术服 务及产业化推广方面有着丰富的经验及丰厚的积累。总体部是国内大型飞行 器的总体设计单位，目前国内神舟系列飞船、探月工程、天宫系统及绝大部分的卫星都由该单位负责总体设计，在航天器产品的设计与制造过程中，对 仿真技术有着广泛的应用，因此对产品设计制造过程中对仿真技术应用有着 强烈的需求及非常深刻的理解。双方联合实施项目过程中具体的任务分工如 下：广东航宇：负责项目的组织协调、进度汇报和验收工作；负责项目的整体规划设计，应用系统开发，应用示范实施、产业化推广。总体部：负责航天领域用户需求的获取，产品测试、项目示范场地及环境的建设和提供。协助主申报单位进行项目申报、进度汇报、产业化推广和 验收工作。三、实施计划及保障措施3、项目管理架构三、实施计划及保障措施4、项目研究工作基础三、实施计划及保障措施广东航宇与总体部重要项目合作情况表序号项目名称执行周期项目现状1高保真仿真子系统三维显示软件研制2009.08-2011.12完成2自研软件接口包2009.05-2011.08完成3商用软件接口包2009.11-201.08完成4XXX遥测数据格式转换模块2010.09-2012.04测试5XXX外部接口模块2011.05-2012.04测试6XXX图像数据处理模块2011.05-2012.04设计7图像信息存储与管理软件2011.05-2012.04待验收8图像信息查询软件2011.05-2012.04待验收9XXX三维建模软件2011.04-2012.03待验收10XXX可视化演示软件2011.04-2012.03待验收11投影演示环境设备2011.04-2012.04精装修12XXX信息流模拟监视软件2010.12-2011.12完成13数据处理软件2010.09-2012.04待验收14XXX系统主控软件2010.09-2012.04待验收 15XXX典型工作状态模拟软件2010.09-2012.04待验收16月球探测电 源系统功率平衡分析软件2011.12-2013.12设计17XXX专家知识库 及仿真验证 中心主控软件2011.12-2013.12设计18高速高精度运动测 量系统2011.11-2012.04设备 采购三、实施计划及保障措施序号技术领 域论文专著名称发表时间获得奖项 或论文情况1三维可视化多航天器长期在轨工程遥测数据管理的研究与实施分析技术2007年获得中国国防科技进步奖，编号为2007GFJBJ-30612虚拟仿真基于WebGIS的交互式缓冲区分析查询2010年发表于计算机应用与软件，发表年月：录用，稿件编号：A10120216序号类型名称及登记号1软件著作“航宇三维立体可视化演示仿真平台【简称：EngGL】V，软著登字第0226443号，登记号：2010SR0381702软件著作“城市内涝三维仿真演示平台V，受理流水号：2011R164704，正在申请软 件登记中3软件著作“城市内涝算法仿真软件V，受理流水号：2011R164697，正在申请软 件登记中4专利“多航天器在轨状态信息实时 可视化网络发 布系统”，国密第7592号，专利号：ZL 200710081046.05专利“一种基于动态压缩 的无损存储系统”，专利号：ZL 2007100810450.6项目获奖及发表论文、专著情况一览表项目相关软件登记和专利一览表四、预期成果1、预期成果形式与数量（1）新软件产品2个；（2）实用新型专利申请1个；（3）计算机软件著作权2个；（4）论文论著2篇；（5）新方法1个。四、预期成果2、技术指标（1）支持分辨率1080P以上高清影像输出；（2）支持主流的动画渲染文件格式输出，支持OpenFlight、MAYA、3D MAX格式；（3）实现模型的合理轻量化，满足实时三维场景渲染的流畅输出；（4）支持主流的主被动立体影像输出；（5）能支持主流的CAD软件格式，支持Pro/E Wildfire 4.0版本并向上兼容，支持CATIA V5版本并向上兼容，支持AutoCAD 2010版本并向上兼容。四、预期成果3、经济指标 2013年实现产值1000万元，利税350万元； 2014年实现产值1500万元，利税600万元； 自2015年后的三到五年间产值、利税以30%的速度逐年增长。4、社会和经济效益、对产业的带动作用 促进我国航天技术的发展，有利于提升我国综合国力； 航天技术转化应用，推动传统制造业及其他行业的技术进步。五、项目经费情况项目总投资：900万元；已投入资金80万元；拟申请省科技厅资助：280万元；自筹资金：540万元项目总投资： 900 （单位：万元）自有资金贷款政府部门合计国拨资 金省拨资 金地方配套资金已投入经费 ：80000080新增经费 ：540002800820配套资金来源说明：（限1000字）配套资金主要来源于公司自有资金及合作单位资金，另外希望通过获 取省产业 扶持资金，加大项目投资力度，缩短项目的研发周期，更加进行产业 化推广。经费筹措一览表五、项目经费情况经费分配一览表新增经费预 算（单位：万元）支出经费新增总投资支出预算重大科技专项经费 支出预算经费额用途说明经费额用途说明基本建设费 ：270三维仿真开发环 境及示范环境建设80三维仿真开发环 境及示范环境建设设备购 置费：200CAD设计软 件、投影仪、高端图形工作站等设备购置80CAD设计软 件、投影机、高端图形工作站等设备购置能源材料费：20投影机灯泡及实施过程水电费5投影机灯泡及实施过程水电费试验 外协费 ：80产品设计 、制造仿真试验，技术外协25产品设计 、制造仿真试验，技术外协学术交流活动费 ：30实时 仿真技术交流；产品设计 、制造过程交流10实时 仿真技术交流；产品设计 、制造过程交流专用业务费 ：80产品示范及市场推广40产品示范及市场推广人才培养费：60三维实时 仿真人才培养20三维实时 仿真人才培养其他：80管理费、差旅费、资料费等20管理费、差施费、资料费等总计 ：820280谢谢各位评审专家谢谢各位评审专家 请各位专家请各位