基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统及设计方法技术方案

本发明专利技术公开了基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统及设计方法，该系统包括：计算机和VR设备；其中，计算机用于模拟将要布设的电力传感设备的场景和模拟将要布设的电力传感设备，载入环境3D模型文件和设备3D模型文件，在环境3D模型文件所模拟的场景中布设设备3D模型文件所模拟的电力传感器设备；VR设备包括：检测模块，反馈模块和传感器模块；检测模块用于检测用户的动作或反应；反馈模块用于向用户反馈用户作用于虚拟场景或虚拟场景中的物体后所应得到的物理反馈；传感器模块用于根据用户的动作生成控制信号。本发明专利技术的有益之处在于提供了一种能够方便用户进行电力设施布设设计的基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统及设计方法。

【技术实现步骤摘要】
基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统及设计方法
本专利技术涉及一种虚拟设计系统及设计方法，具体涉及一种基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统及设计方法。
技术介绍
随着计算机和三维建模技术的日益成熟，三维模型在互联网上的数量已指数方式增长，而且在很多领域都发挥中重要的作用，比如虚拟环境，CAD，3D游戏等。创建一个逼真的三维模型需要非常庞大的工作量。而且研究表明，大多数情况下用户只需要查找一些已经存在的相似三维模型来进一步开发，而不是重新设计一个模型。如果能充分利用互联网上已经存在的三维模型，那么将大大减少新模型的设计工作量。如何在互联网上准确，快速地查找到用户需要的三维模型，已经成为信息检索中迫切需要解决的问题。三维模型检索技术的研究，不仅具有重要的科研价值，而且具有较高的应用价值。虚拟现实(VirtualReality，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。虚拟现实技术作为一种新的技术，主要有三个特性，分别是沉浸性、交互性和构想性。虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段：1963年以前，蕴涵虚拟现实技术思想的第一阶段；1963年～1972年，虚拟现实技术的萌芽阶段；1973年～1989年，虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段；1990年至今，虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。第一阶段：虚拟现实技术的前身。虚拟现实技术是对生物在自然环境中的感官和动作等行为的一种模拟交互技术，它与仿真技术的发展是息息相关的。中国古代战国时期的风筝，就是模拟飞行动物和人之间互动的大自然场景，风筝的拟声、拟真、互动的行为是仿真技术在中国的早期应用，它也是中国古代人试验飞行器模型的最早专利技术。西方人利用中国古代风筝原理专利技术了飞机，专利技术家EdwinA.Link专利技术了飞行模拟器，让操作者能有乘坐真正飞机的感觉。1962年，MortonHeilig的“全传感仿真器”的专利技术，就蕴涵了虚拟现实技术的思想理论。这三个较典型的专利技术，都蕴涵了虚拟现实技术的思想，是虚拟现实技术的前身。第二阶段：虚拟现实技术的萌芽阶段。1968年美国计算机图形学之父IvanSutherlan开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD及头部位置跟踪系统，是虚拟现实技术发展史上一个重要的里程碑。此阶段也是虚拟现实技术的探索阶段，为虚拟现实技术的基本思想产生和理论发展奠定了基础。第三阶段：虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段。这一时期出现了VIDEOPLACE与VIEW两个比较典型的虚拟现实系统。由M.W.Krueger设计的VIDEOPLACE系统，将产生一个虚拟图形环境，使参与者的图像投影能实时地响应参与者的活动。由M.MGreevy领导完成的VIEW系统，在装备了数据手套和头部跟踪器后，通过语言、手势等交互方式，形成虚拟现实系统。第四阶段：虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。在这一阶段虚拟现实技术从研究型阶段转向为应用型阶段，广泛运用到了科研、航空、医学、军事等人类生活的各个领域中，如美军开发的空军任务支援系统和海军特种作战部队计划和演习系统，对虚拟的军事演习也能达到真实军事演习的效果，浙江大学开发的虚拟故宫虚拟建筑环境系统和CAD&CG国家重点实验室开发出桌面虚拟建筑环境实时漫游系统，北京航空航天大学开发的虚拟现实与可视化新技术研究室的虚拟环境系统。现在尚没有一种能够方便用户进行电力设施布设设计的虚拟设计系统。
技术实现思路
一种基于3D模型的电力传感设备设计方法，包括如下步骤：建立或选择一个环境3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备的场景；建立或选择一个设备3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备；载入环境3D模型文件和设备3D模型文件，在环境3D模型文件所模拟的场景中布设设备3D模型文件所模拟的电力传感器设备。进一步地，在建立或选择一个环境3D模型文件时设置环境3D模型文件所模拟场景的环境参数。进一步地，环境参数包括：光线强度、气体浓度以及温度。进一步地，在建立或选择一个设备3D模型文件时设置设备3D模型文件所模拟场景的设备参数。进一步地，设备参数包括：材质和纹理。一种基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统，该系统包括：计算机和VR设备；其中，计算机用于：建立或选择一个环境3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备的场景，建立或选择一个设备3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备，载入环境3D模型文件和设备3D模型文件，在环境3D模型文件所模拟的场景中布设设备3D模型文件所模拟的电力传感器设备；VR设备包括：检测模块，反馈模块和传感器模块；检测模块用于检测用户的动作或反应；反馈模块用于向用户反馈用户作用于虚拟场景或虚拟场景中的物体后所应得到的物理反馈；传感器模块用于根据用户的动作生成控制信号。进一步地，VR设备与计算机沟通通讯联接以使用户通过VR设备模拟进入计算机所模拟的虚拟场景并对虚拟场景的物体进行虚拟设计操作。进一步地，虚拟设计操作包括新增，删除，移位。进一步地，VR设备与计算机沟通通讯联接以使用户通过VR设备模拟进入计算机所模拟的虚拟场景并对虚拟场景的电力传感器进行虚拟控制操作；虚拟控制操作包括：启动，关闭和检测。进一步地，检测模块、传感器模块与计算机构成数据交互以使计算机能根据穿带VR设备用户的位置和姿态调整用户在虚拟场景中的视角。本专利技术的有益之处在于：提供了一种能够方便用户进行电力设施布设设计的基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统及设计方法。附图说明图1是本专利技术的方法的流程示意框图；图2是本专利技术的系统的示意框图；图3是一种虚拟现实头盔的示意图；图4是图3中虚拟现实头盔的使用状态图；图5是一种虚拟现实手套的示意图；图6是一种虚拟现实鞋的示意图。具体实施方式如图1所示，基于3D模型的电力传感设备设计方法，包括如下步骤：建立或选择一个环境3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备的场景；建立或选择一个设备3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备；载入环境3D模型文件和设备3D模型文件，在环境3D模型文件所模拟的场景中布设设备3D模型文件所模拟的电力传感器设备。具体而言，在建立或选择一个环境3D模型文件时设置环境3D模型文件所模拟场景的环境参数。具体而言，环境参数包括：光线强度、气体浓度以及温度。具体而言，在建立或选择一个设备3D模型文件时设置设备3D模型文件所模拟场景的设备参数。具体而言，设备参数包括：材质和纹理。作为一种具体方案，建立3D模型可以采用如下具体的方式：一.首先要准备一个3D模型，现在3D模型都是.max或者.obj或者别的格式的，不过因为我用的是Directx9.0开发环境，因此载入3D模型的时候需要把文件转换为.X格式，没有关系，我们可以下载一个3dsMax软件，然后装上微软的panda插件，这个软件就能把.max格式的3d文件转换为.x格式输出。这一步我们最主要的目的就是为了得到一个.x格式的3D模型。二.接下来就是下载Directx9.0Sdk了，下载完成之后安装这个开发工具。三.接下来进入项目，新建一个Visualc#本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D模型的电力传感设备设计方法，其特征在于：包括如下步骤：建立或选择一个环境3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备的场景；建立或选择一个设备3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备；载入所述环境3D模型文件和设备3D模型文件，在所述环境3D模型文件所模拟的场景中布设所述设备3D模型文件所模拟的电力传感器设备。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D模型的电力传感设备设计方法，其特征在于：包括如下步骤：建立或选择一个环境3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备的场景；建立或选择一个设备3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备；载入所述环境3D模型文件和设备3D模型文件，在所述环境3D模型文件所模拟的场景中布设所述设备3D模型文件所模拟的电力传感器设备。2.根据权利要求1所述的基于3D模型的电力传感设备设计方法，其特征在于：在建立或选择一个所述环境3D模型文件时设置所述环境3D模型文件所模拟场景的环境参数。3.根据权利要求1所述的基于3D模型的电力传感设备设计方法，其特征在于：所述环境参数包括：光线强度、气体浓度以及温度。4.根据权利要求1所述的基于3D模型的电力传感设备设计方法，其特征在于：在建立或选择一个所述设备3D模型文件时设置所述设备3D模型文件所模拟场景的设备参数。5.根据权利要求4所述的基于3D模型的电力传感设备设计方法，其特征在于：所述设备参数包括：材质和纹理。6.一种基于3D模型的电力传感设备虚拟设计系统，其特征在于：该系统包括：计算机和VR设备；其中，所述计算机用于：建立或选择一个环境3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备的场景，建立或选择一个设备3D模型文件，模拟将要布设的电力传感设备，载入所述环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪晓璐，蔡岐，孟庆铭，罗利峰，廖靖宇，郭能俊，陈荣鑫，
申请(专利权)人：杭州巨骐信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33