一种基于虚拟现实的农业灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开了基于虚拟现实的农业灌溉系统，对灌溉场地情景进行模型搭建的模型生成模块、用于通过交互界面实现与灌溉场景被控对象进行交互的交互模块和连接硬件后进行调试的测试模块，在交互模块的控制下，通过交互界面的方向旋转按钮和开度大小按钮实现对灌溉喷头方向和开度的控制，交互模块通过建立场景中的控制器，将被控对象控制脚本挂载在控制器上，关联被控对象。以目前现有的灌溉场地状态为原型进行设计，针对灌溉场地的被控对象进行建模，在Unity3D引擎中进行仿真功能的设计，实现虚拟场景漫游物体的动态效果，通过虚拟现实技术实现远程灌溉，并对灌溉过程进行精准控制，同时便于负责人员对灌溉过程进行清晰的了解，实现对任一喷头进行控制。

An agricultural irrigation system based on virtual reality

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的农业灌溉系统
本专利技术涉及农业灌溉
，具体地，涉及一种基于虚拟现实的农业灌溉系统。
技术介绍
农业灌溉系统的网络化和信息化已经成为实现农业灌溉运营管理现代化的客观要求和必然趋势，农业灌溉系统的网络化是农业灌溉综合调度指挥的基础，在此基础上实现信息化，将使得我国农业灌溉系统运营管理进入集中化，智能化的新时代，计算机技术，通信技术和控制技术的结合以及迅速发展，将共同促进这一进程。当今世界上一些大型企业将虚拟现实技术应用到实际工程的各个环节，因为虚拟现实的物理系统可以逼真的模拟各种物理学运动，并且在算法过程中严格符合牛顿定律、动量守恒、动能守恒等物理原理。使用虚拟现实技术可以加强对数据的分析和处理的能力，这为企业降低风险、提高开发效率有着极其重要的作用，并且其对工程开发的潜在应用价值同样适用于教育，如对高危操作环境的内容教学，可以模拟因为操作不规范或者误操作引起的爆炸等伤害现象，这有着无可比拟的安全性。本专利技术设计的虚拟仿真系统，主要针对公园灌溉场景建模，通过Unity3D进行设计，画面直观、逼真、立体感很强，可以起到操作功能说明的作用，给工人展示灌溉功能，使工人更快熟悉新的控制系统。目前，该技术在灌溉业应用还不普遍。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过虚拟现实技术实现灌溉远程灌溉，并对灌溉过程进行精准控制，同时便于负责人员对灌溉过程进行清晰的了解，实现对任一喷头进行控制。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于虚拟现实的农业灌溉系统，主要包括：对灌溉场地情景进行模型搭建的模型生成模块、用于通过交互界面实现与灌溉场景被控对象进行交互的交互模块和连接硬件后进行调试的测试模块。进一步地，所述模型生成模块还规划模型运动的路径，而后进行模型贴图后，导入Unity3D进行渲染。进一步地，所述被控对象包括灌溉喷头，在交互模块的控制下，通过交互界面的方向旋转按钮和开度大小按钮实现对灌溉喷头方向和开度的控制。进一步地，所述灌溉场景包括在灌溉场地布置的水管道，所述模型运动路径按照水管道的布置方向进行设置。进一步地，所述测试模块，还用于实现视点控制，通过交互界面的方向键的前后左右控制当前场景中的摄像头，控制当前视线。进一步地，所述交互模块通过建立场景中的控制器，将被控对象控制脚本挂载在控制器上，关联被控对象。进一步地，利用3DSMAX对灌溉场景进行搭建。进一步地，所述脚本利用c#实现。进一步地，所述模型生成模块生成的模型为.FBX格式的文件。进一步地，通过交互界面的方向键实现视线随着运动路径进行变化。本专利技术各实施例的基于虚拟现实的农业灌溉系统，对灌溉场地情景进行模型搭建的模型生成模块、用于通过交互界面实现与灌溉场景被控对象进行交互的交互模块和连接硬件后进行调试的测试模块，在交互模块的控制下，通过交互界面的方向旋转按钮和开度大小按钮实现对灌溉喷头方向和开度的控制，交互模块通过建立场景中的控制器，将被控对象控制脚本挂载在控制器上，关联被控对象。交互界面的方向键实现按照水管道进行运动，实现水管道不同节点灌溉喷头的控制。以目前现有的灌溉场地状态为原型进行设计，针对灌溉场地的被控对象进行建模，在Unity3D引擎中进行仿真功能的设计，实现虚拟场景漫游物体的动态效果，操作者在该系统中可以进行漫游来观看系统中的画面，当操作者希望与场景中的被控对象进行交互的时候，可以在用户界面通过按钮，实现对场景中的可交互控制对象的操作，实现交互设置和视点控制，实现被控对象的交互设计，模型呈现动态性，能够起到操作功能说明的作用，通过虚拟现实技术实现灌溉远程灌溉，并对灌溉过程进行精准控制，同时便于负责人员对灌溉过程进行清晰的了解，实现对任一喷头进行控制。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。具体地，一种基于虚拟现实的农业灌溉系统，主要包括：对灌溉场地情景进行模型搭建的模型生成模块、用于通过交互界面实现与灌溉场景被控对象进行交互的交互模块和连接硬件后进行调试的测试模块。所述模型生成模块还规划模型运动的路径，而后进行模型贴图后，导入Unity3D进行渲染。所述被控对象包括灌溉喷头，在交互模块的控制下，通过交互界面的方向旋转按钮和开度大小按钮实现对灌溉喷头方向和开度的控制。所述灌溉场景包括在灌溉场地布置的水管道，所述模型运动路径按照水管道的布置方向进行设置。所述测试模块，还用于实现视点控制，通过交互界面的方向键的前后左右控制当前场景中的摄像头，控制当前视线。所述交互模块通过建立场景中的控制器，将被控对象控制脚本挂载在控制器上，关联被控对象。利用3DSMAX对灌溉场景进行搭建。所述脚本利用c#实现。所述模型生成模块生成的模型为.FBX格式的文件。通过交互界面的方向键实现按照水管道进行运动，实现水管道不同节点灌溉喷头的控制。专利技术中系统设计主要有三个步骤，首先，是模型搭建。所述的模型搭建包括利用3DSMAX搭建三维模型，将静态的三维场景搭建好，并进行模型贴图。互设计包括组件挂载，即给静态的三维模型添加应有的组件，然后是编写进行可交互的脚本；所述的交互设计对象包括灌溉喷头和UI界面设计所述的UI界面设计是指导入NGUI插件之后，选中相应的功能组件，往Scene面板拖拽。然后处理组件的显示字样，设置组件的层级关系，并给组件做屏幕适配，编写相应的方法，并通过面板进行关联。测试模块，测试环境包括硬件连接和用户使用。所述的硬件连接指连接硬件调试，调试完成之后就可以发布成很多种平台文件，就可以给操作者使用体验，即所述的用户使用。关于平台文件：当系统的初版设计完成之后，调试测试没有问题之后，就可以将系统发布出来。可选的平台有：PC，Mac系统，Linux系统，tvOS系统，Android系统，Tizen操作系统，XboxOne等。规划模型运动的路径后，结合Photoshop软件等画出需要的模型贴图，将三维模型导出为.FBX格式的文件，在Unity3D中导入用户自定义资源包找到.FBX文件导入即可。方向键的控制当前场景中的主摄像头，以达到控制当前视线的作用。RoleVisualControlScr：专门用来控制使用者的视角以及位置。基于虚拟现实的农业灌溉方法，主要包括：步骤1：根据灌溉场地情景进行模型搭建；步骤2：通过交互界面实现对灌溉场地的被控对象进行交互，实现通过交互界面对被控对象进行控制；步骤3：连接灌溉场景中的摄像头，进行测试，实现视点控制。步骤1还包括对搭建的模型规划运动路径，而后进行模型贴图后，导入Unity3D进行渲染。所述被控对象包括灌溉喷头，通过交互界面的方向旋转按钮和开度大小按钮实现对灌溉喷头方向和开度的控制。所述灌溉场地情景包括在灌溉场地布置的水管道，所述模型运动路径按照水管道的布置方向进行设置。步骤3中，实现视点控制具体包括通过交互界面的方向键的前后左右控制当前场景中的摄像头，控制当前视线。步骤2具体为，通过建立场景中的控制器，将被控对象控制脚本挂载在控制器上，关联被控对象，实现通过交互界面对被控对象进行控制。步骤1中，利用3DSMAX本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于虚拟现实的农业灌溉系统，其特征在于，对灌溉场地情景进行模型搭建的模型生成模块、用于通过交互界面实现与灌溉场景被控对象进行交互的交互模块和连接硬件后进行调试的测试模块。

【技术特征摘要】
1.基于虚拟现实的农业灌溉系统，其特征在于，对灌溉场地情景进行模型搭建的模型生成模块、用于通过交互界面实现与灌溉场景被控对象进行交互的交互模块和连接硬件后进行调试的测试模块。2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的农业灌溉系统，其特征在于，所述模型生成模块还规划模型运动的路径，而后进行模型贴图后，导入Unity3D进行渲染。3.根据权利2所述的基于虚拟现实的农业灌溉系统，其特征在于，所述被控对象包括灌溉喷头，在交互模块的控制下，通过交互界面的方向旋转按钮和开度大小按钮实现对灌溉喷头方向和开度的控制。4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实的农业灌溉系统，其特征在于，所述灌溉场景包括在灌溉场地布置的水管道，所述模型运动路径按照水管道的布置方向进行设置。5.根据权利要求4所述的基于虚拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆秀菊，
申请(专利权)人：骆秀菊，
类型：发明
国别省市：广西,45