近年来随着“中国制造2025”战略的提出,我国积极实施建设“制造强国”,由“中国制造”走向“中国智造”。随着计算机科学技术水平的飞速发展及虚拟现实应用开发平台的增多和成熟,将虚拟现实技术应用到制造业车间以提升其智能化水平也成为了国内外的研究热点。Unity 3D开发引擎面向组件开发、支持多平台发布等众多优点使其成为当下最热门的三维游戏开发引擎。基于此背景,本文提出了一种基于Unity 3D的车间虚拟现实系统,在计算机三维虚拟环境中展现车间真实环境,并开发出虚拟漫游、虚拟装配、车间工作指导等功能,提高车间生产水平和安全性。首先,搭建虚拟车间环境,使用Solidworks和3ds Max三维建模软件完成车间设备的建模和贴图渲染工作,将设备模型导入到Unity 3D虚拟场景中,并完成车间厂区地形的搭建工作,实现车间的三维可视化。进一步地,在虚拟车间中实现车间的虚拟人物构建及其场景漫游和自动寻路,并研究产品装配模型的虚拟装配功能,主要研究模型碰撞检测技术、自动导航技术、虚拟人物动画控制技术等,实现鼠标、键盘等输入方式实现虚拟现实系统的人机交互。接着,基于增强现实技术,研究车间装配工作的增强现实指导,基于PTC的Vuforia增强现实开发工具包,实现虚拟车间的三维跟踪注册,将虚拟装配操作信息叠加到现实车间环境。最后,在Unity 3D开发平台中实现系统的主要功能,设计主要图形用户界面,将虚拟现实系统发布在Windows操作环境中,将增强现实指导功能发布到安卓设备中,测试系统性能并给出一定优化。本文的创新点在于将虚拟现实技术和增强现实技术应用到制造企业车间工作中,完成了车间的虚拟漫游、虚拟装配及增强现实指导功能,为车间的三维可视化研究及工人装配培训提供了一定的可行性。