陈陈韵韵Nuclear · Math · AI 源代码 ↗
← 返回首页01 · 数字孪生 / XR 交互 / 聚变工程

智探新能
聚变托卡马克 VR 系统

以环流三号为背景,把 PINNs 轻量预测、科学数据与沉浸式交互组织成可以在 Meta Quest 3 上运行和验证的系统。

我的职责三层系统架构设计;Unity 3D 与 Meta Quest 3 交互实现;壳体透视、装配体变换、部件解构、图表交互与异常触觉反馈。
托卡马克内部结构模型展示,标注环向场线圈、支撑框架、真空室与极向场线圈
托卡马克内部结构模型|项目系统展示材料
01

系统问题

聚变实验涉及高维诊断数据、物理预测与复杂装置结构。传统二维界面很难让观察者同时理解“数据发生在哪里”“装置怎样构成”以及“异常意味着什么”。项目需要在保留物理信息的同时,把结果转译为可以观察、操作和预警的沉浸式体验。

系统目标:在 VR 中透视托卡马克内部等离子体演化,调用不同诊断点的数据图表,并通过视觉与触觉反馈提示异常工况。

02

三层系统架构

我提出“AI 推理层—数据通信层—VR 可视化层”的分层结构,让模型输出、数据传递与交互呈现保持清晰边界,便于独立迭代。

AI 推理层
PINNs 物理约束预测
→
数据通信层
预测结果与诊断数据映射
→
VR 可视化层
Unity 场景与 Quest 3 交互

系统方案将 PINNs 作为整体项目的预测基础:把 Grad-Shafranov 等物理约束嵌入损失函数,以神经网络前向推理替代部分高成本迭代求解。我的主要工作集中在架构组织和 VR 可视化交互落地。

03

我的工作

  1. 装置透视与空间理解:实现壳体 XR 透视效果,使用户能够穿过外壳观察内部等离子体演化。
  2. 装配体空间操作:设计平移、旋转与等比缩放控制,并处理模型层级、碰撞体与交互点之间的输入冲突。
  3. 部件级解构:基于 XR Interaction Toolkit 实现抓取、移动与拆分,支持独立观察装置部件。
  4. 诊断数据交互:点击交互点生成对应数据图表,设计图表关闭与多图管理流程。
  5. 异常反馈闭环:在异常工况下联动视觉红光闪烁和手柄震动,让数据异常转化为即时体感提示。
Unity 3D场景、装配体与交互逻辑
XR Interaction Toolkit抓取、移动、拆分与手柄输入
Meta Quest 3VR 真机交互目标平台
04

公开证据与边界

GitHub 仓库公开了 `ChartController`、`InteractPoint`、`SimpleVRHandController` 等交互脚本,可验证图表控制、交互点与 VR 手柄相关实现。

边界说明:本页基于个人工作总结和开发步骤记录整理。PINNs 的性能与节能论证属于项目整体方案;未将全部模型研发归为个人贡献。完整 Unity 工程、实验资产与获奖证书尚未公开。