【技术实现步骤摘要】
本申请涉及发动机试车领域，具体而言，涉及一种基于混合现实的虚拟试车交互系统。
技术介绍
1、混合现实指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境，物理和数字对象共存并实时互动。混合现实将多种技术结合到一个设备中，然后不断扫描周围的环境，再将采集到的信息与数字信息进行交互，可以将数字世界带进我们的真实世界中，创造了一种独特的，更深层次沉浸感的体验。
2、航空发动机的试验复杂、成本高、风险大，试车过程中对试车操作人员的要求很高，且高温高压的环境给观测带来了较大的困难，难以细致的展示航空发动机的内部结构和流场状态。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种基于混合现实的虚拟试车交互系统，通过开展虚拟试车可以让操作者，直观感受到航空发动机设计后的效果，且有助于学习航空发动机相关知识的人员对航空发动机的结构、性能有全面的认知，降低学习门槛，促进航空发动机行业的发展。
2、第一方面，提供了一种基于混合现实的虚拟试车交互系统，该系统可以包括：
3、vr眼镜、交互显示屏、vr眼镜视景平台、vr手势交互平台和操作手柄交互平台；所述交互显示屏包括试车显示大屏、部件状态监测页面和vr眼镜视景页面；
4、vr眼镜视景平台，用于通过vr眼镜采集操作者所在的环境信息，并将所述环境信息发送至服务器，以使所述环境信息与服务器存储的虚拟发动机模型，构成虚拟试车场景；
5、vr眼镜视景页面，用于向观察者展示操作者在所述虚拟试车场景中的视野信息；p>
6、操作手柄交互平台，用于接收实体操作手柄的操作响应，将所述操作响应发送至服务器，以控制所述虚拟发动机模型中各部件的工作状态，以实现所述虚拟发动机模型进行试车；所述实体操作手柄配置在实体操作台上；
7、试车显示大屏，用于向观察者展示虚拟发动机模型在试车过程中的工作参数；
8、部件状态监测页面，用于响应于针对目标部件的监测显示指令，向观察者显示所述目标部件在试车过程中的运行状态；所述目标部件为所述虚拟发动机模型中的任一部件；
9、vr手势交互平台，用于通过vr眼镜采集操作者做出的手势动作，生成手势指令，并将所述手势指令发送至服务器，以对所述虚拟发动机模型中各部件的位置、放置方向和/或大小进行控制。
10、在一种可能的实现中，所述目标部件包括低压压气机、高压压气机、燃烧室、低压涡轮、高压涡轮和发动机整体；
11、所述部件状态监测页面包括低压压气机显示区域、高压压气机显示区域、燃烧室显示区域、低压涡轮显示区域、高压涡轮显示区域和发动机整体显示区域。
12、在一种可能的实现中，虚拟试车场景中还包括虚拟工作车间和虚拟操作台；
13、所述虚拟发动机模型位于所述虚拟工作车间中央，所述虚拟操作台位于所述虚拟发动机模型正前方。
14、在一种可能的实现中，vr眼镜视景平台，还用于将所述视野信息同步上传至服务器，以使所述服务器在接收到视野信息后，将其同步显示在所述vr眼镜视景页面，以便所述观察者观看所述操作者的操作视野。
15、在一种可能的实现中，所述vr眼镜视景页面包括工况显示组件与文本显示组件；
16、所述工况显示组件分布在所述vr眼镜视景页面内的右上侧，用于显示试车过程中虚拟发动机模型的工作参数，并将其发送至所述试车显示大屏，以同步显示所述工作参数；
17、所述文本显示组件分布在所述vr眼镜视景页面内的左上侧，用于向所述操作者显示虚拟发动机模型中各部件的部件信息与试车流程。
18、在一种可能的实现中，所述手势动作的手势类型包括用于启动手势识别功能的开关手势和用于实现各种操作功能的指令手势；
19、vr手势交互平台，具体用于通过vr眼镜采集操作者做出的开关手势后，开启手势识别功能；
20、之后在通过vr眼镜采集到所述操作者做出指令手势后，对所述虚拟发动机模型中各部件的位置、放置方向和/或大小进行控制；
21、其中，所述vr手势交互平台在确定采集到所述操作者做出每一次的指令手势前，检测到在相邻的历史时间段内采集到所述操作者做出一次开关手势。
22、在一种可能的实现中，所述手势动作包括爆炸手势、收缩手势、选中手势、旋转手势和放缩手势；
23、爆炸手势，用于开启发动机部件爆炸试图、收缩手势用于关闭发动机部件爆炸试图；选中手势，用于选中零部件、旋转手势用于旋转零部件、放缩手势用于放大或缩小零部件。
24、在一种可能的实现中，所述试车显示大屏包括：工况显示区、试车模型区、显示仪表区、部件工作参数显示区和工作参数区。
25、其中，工况显示区，用于显示飞行高度与飞行马赫数；
26、试车模型区，用于显示发动机的运行状态，并展示虚拟发动机模型的三维流场模型，以直观显示压气机、燃烧室、涡轮内部的流动情况；
27、仪表显示区由五个仪表盘组成，分别显示虚拟发动机模型的低压轴转速、高压轴转速、涡轮排气温度、电池电压和泵电压；
28、部件工作参数显示区，用于显示压气机、燃烧室、涡轮进出口气流的总温总压；
29、工作参数区，用于显示压气机增压比、发动机推力、燃油流量和工作环境参数。
30、在一种可能的实现中，所述交互显示屏为多页面切换设计的显示屏；所述试车显示大屏包括页面切换控件；
31、所述页面切换控件用于将试车显示大屏显示的界面切换为所述部件状态监测页面和所述vr眼镜视景页面中的任一界面。
32、本申请提供的一种基于混合现实的航空发动机虚拟试车交互系统中的vr眼镜视景平台通过vr眼镜采集操作者的环境信息，并将环境信息发送至服务器，以使环境信息与服务器存储的虚拟发动机模型，构成虚拟试车场景；vr眼镜视景页面向观察者展示操作者在虚拟试车场景中的视野信息；操作手柄交互平台接收实体操作手柄的操作响应，将操作响应发送至服务器，以控制虚拟发动机模型中各部件的工作状态；实体操作手柄配置在实体操作台上；试车显示大屏向观察者展示虚拟发动机模型在试车过程中的工作参数；部件状态监测页面响应于针对目标部件的监测显示指令，向观察者显示目标部件在试车过程中的运行状态；目标部件为虚拟发动机模型中的任一部件；vr手势交互平台通过vr眼镜采集操作者做出的手势动作，生成手势指令，并将手势指令发送至服务器，以对虚拟发动机模型中各部件的位置、放置方向和/或大小进行控制。该系统可以让操作者，直观感受到航空发动机设计后的效果，且有助于学习航空发动机相关知识的人员对航空发动机的结构、性能有全面的认知，降低学习门槛，促进航空发动机行业的发展。
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1.一种基于混合现实的航空发动机虚拟试车交互系统，其特征在于，所述系统包括：VR眼镜、交互显示屏、VR眼镜视景平台、VR手势交互平台和操作手柄交互平台；所述交互显示屏包括试车显示大屏、部件状态监测页面和VR眼镜视景页面；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标部件包括低压压气机、高压压气机、燃烧室、低压涡轮、高压涡轮和发动机整体；
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，虚拟试车场景中还包括虚拟工作车间和虚拟操作台；
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，VR眼镜视景平台，还用于将所述视野信息同步上传至服务器，以使所述服务器在接收到所述视野信息后，将其同步显示在所述VR眼镜视景页面，以便所述观察者观看所述操作者的操作视野。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述VR眼镜视景页面包括工况显示组件与文本显示组件；
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手势动作的手势类型包括用于启动手势识别功能的开关手势和用于实现各种操作功能的指令手势；
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述手势动作
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试车显示大屏包括：工况显示区、试车模型区、显示仪表区、部件工作参数显示区和工作参数区；
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交互显示屏为多页面切换设计的显示屏；所述试车显示大屏包括页面切换控件；
...【技术特征摘要】
1.一种基于混合现实的航空发动机虚拟试车交互系统，其特征在于，所述系统包括：vr眼镜、交互显示屏、vr眼镜视景平台、vr手势交互平台和操作手柄交互平台；所述交互显示屏包括试车显示大屏、部件状态监测页面和vr眼镜视景页面；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标部件包括低压压气机、高压压气机、燃烧室、低压涡轮、高压涡轮和发动机整体；
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，虚拟试车场景中还包括虚拟工作车间和虚拟操作台；
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，vr眼镜视景平台，还用于将所述视野信息同步上传至服务器，以使所述服务器在接收到所述视野信息后，将其同步显示在所述vr眼镜视景页面，以便所述观察者观看所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈高翔，韩克伟，张源俊，马龙，胡殿印，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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