随着工业4.0的推进,工业设备的操作培训越来越多地与信息技术相结合,将混合现实技术应用于工业领域的培训成为当今发展趋势。本文基于HoloLens设备,以MRTK和Unity 3D为开发引擎设计开发了基于混合现实的印刷机操作培训系统。相比传统虚拟操作培训系统,其多模态的交互方式真正实现双手的解放,新颖的虚实融合操作培训方案,增强了学员的学习兴趣和真实感体验,提高了操作培训的效率。本文完成的主要工作和取得的主要成果如下:（1）构建、优化模型,并设计仿真动画。在3ds MAX中,对原有印刷机模型进行尺寸修改处理,1:1构建用于虚实融合的印刷机模型、左控制面板和主控制台模型,设计印刷机主要部件的仿真运动动画。在SolidWorks中构建印版滚筒和橡皮滚筒的三维模型。在Unity 3D中对各个模型进行优化处理,解决HoloLens设备运行时的卡顿问题。（2）研究印刷机虚实融合关键技术,剖析有标识三维跟踪注册的实现原理,直观比较ARToolkit和Vuforia的识别效率,最终制定和实现了应用Vuforia、HoloLens的SLAM和空间锚点技术实现系统虚实融合的技术路线。（3）研究混合现实场景下的入机交互技术,利用MRTK引擎在培训系统中建立了凝视视线跟踪、手势识别、语音交互、空间音效等多元化的人机交互机制。（4）从实训人员的实际需求出发设计并实现了一套完整的基于混合现实技术的印刷机操作培训系统。设计了人性化的GUI界面,重点开发了:①虚实融合的印刷机仿真学习模块。可通过查看印刷机的组成结构及仿真运动动画,更好地理解印刷机的工作原理;②设备互动学习模块。每道工序培训前,可通过全息视频、文字来学习机械设备基础知识,通过语音交互、手势交互实现对工艺设备部件的缩放、旋转、复位、移动、拆解操作,近距离多维度地了解设备的结构;③虚实融合操作培训模块。将虚拟设备与真实设备融合,通过全息视频、文字教学、语音提示、操作部件高亮显示、操作动画演示、专家远程指导等引导用户进行操作培训,并在开机印刷工艺培训模块设置分数评价机制,实时监测实训人员的操作行为,给出分数评价。将开发的培训系统部署到HoloLens设备上并进行测试评价,测试结果表明本文系统运行流畅,实现了较好的虚实融合效果,用户可使用多元化交互手段自然地操作培训系统,对设备操作的真实感体验更强,培训效果显著。