水电站三维精确建模及可视化仿真培训系统及其实施方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水电站三维虚拟培训系统及其实现方法，主要用于水电站、变电站等员工在设备运行、检修方面的专业培训及一般工程问题处理决策。包括三维模型子系统、虚拟维修子系统、虚拟漫游子系统、事故预演子系统、运行状态监控子系统。结合计算机软硬件技术的飞速发展，三维技术模拟真实物体的方式为员工提供一种全新培训模式。具有针对性、实用性强，可不限时间、空间的进行的新培训方法。也是真正意义的数字化实用培训系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机应用设计领域，具体是一种基于三维虚拟现实的培训系统及其实现方法。
技术介绍
目前水电站、变电站普遍采用传统的课堂讲授法及师带徒弟，很难做到演示、实践和反馈同步进行，且师傅本身能力局限并只能对受训者进行某一技艺或工作的培训且师带徒培训会持续好几年，培训的周期过长。大部分课件或是专业性较强，深度、广度不适合于员工培训使用；或是指向性较强，内容局限在教学的某一个领域，单独使用仅限于部分教学理论与技能的培训；或是理论性较强，不符合员工培训“提升教学技能”的目标要求；不能满足员工的个性需求；容易导致理论与实践相脱节；没有直观鲜明，以给员工留下深刻印象的资料。由纸质资料转变为三维虚拟培训系统的开发难点是针对水电站、变电站设备的专业性及完成大量建模工作、三维软件中模型相互调用，然后对这些模型进行动画设计、虚拟现实场景大小的控制，确保使用对象长时间使用不至于出现卡顿现象。此外，三维虚拟培训系统涉及到的数千个三维模型、数百个动画有机的进行整合，以方便使用者调用，这也是开发培训系统所需解决的问题。中国专利申请:三维可视化仿真培训系统及其方法(公开号:CN102360535A，公开日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电站三维精确建模及可视化仿真培训系统，其特征在于，包括：数据资源层、核心服务层、应用层，数据资源层包括：CAD设计单元、动画处理单元、非线性编辑单元，数据资源层建立发电设备各种零部件模型数据库、装配数据库、属性数据库、及标准规范；核心服务层实施对应用层的各种子系统的管理和控制，核心服务层中各模块根据数据资源层中建立的各零部件的三维模型，调用数据库中存储的设备图纸、检修作业手册、设备、设施说明书，以及各零部件相对位置关系及连接方式，完成应用层各子系统的建立；应用层包括：三维模型子系统、虚拟维修子系统、虚拟漫游子系统、事故预演子系统、运行状态监控子系统。

【技术特征摘要】
1.一种水电站三维精确建模及可视化仿真培训系统，其特征在于，包括:数据资源层、核心服务层、应用层，数据资源层包括:CAD设计单元、动画处理单元、非线性编辑单元，数据资源层建立发电设备各种零部件模型数据库、装配数据库、属性数据库、及标准规范；核心服务层实施对应用层的各种子系统的管理和控制，核心服务层中各模块根据数据资源层中建立的各零部件的三维模型，调用数据库中存储的设备图纸、检修作业手册、设备、设施说明书，以及各零部件相对位置关系及连接方式，完成应用层各子系统的建立；应用层包括:三维模型子系统、虚拟维修子系统、虚拟漫游子系统、事故预演子系统、运行状态监控子系统。2.根据权利要求1所述的培训系统，其特征在于，数据资源层建立发电设备各种零部件模型数据库、装配数据库、属性数据库具体为=CAD设计单元调用数据库中设备各部分零部件特征、部件之间相对位置关系建立实体模型，形成装配数据库；对实体模型进行网格化得到有限元模型，建立模型数据库；动画处理单元为低面数模型贴纹理、设置灯光、相机、物件运动轨迹，渲染得到三维动画序列文件，形成动画数据库；非线性编辑单元对三维动画序列文件、配音文件进行合成完成三维动画,完成属性数据库。3.根据权利要求1所述的培训系统，其特征在于，所述核心服务层包括:工业设计仿真单元、工业虚拟现实模块、虚拟现实引擎，工业设计仿真单元对三维模型进行装配关系设置、检查干涉情况，生成虚拟维修子系统；工业虚拟现实模块调用三维模型数据库中相应模型，三维模型标注注释，生成三维模型子系统；虚拟现实引擎组装虚拟现实模型库的*.cry格式的模型文件、设置对应的*.mtl的材质贴图文件及设置对应的活动区域，形成虚拟漫游子系统；虚拟现实引擎场景中设置事故处理预案的交互，实现事故预演子系统；虚拟现实引擎的API接口调用水电站、变电站监控系统数据库，实时刷新显示，并根据实时数据值刷新动态点，实现运行状态监控子系统。4.一种水电站三维精确建模及可视化仿真培训系统实施方法，其特征在于，包括步骤:在数据资源层建立发电设备各种零部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李定林，周刚，黄昆，欧泽波，相飞行，陈谦，张殿祥，李应刚，柯维伟，丘恩华，
申请(专利权)人：天生桥二级水力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：