基于行为仿真的变电站仿真系统

为了降低变电站培训成本与提高培训的真实感,对变电站中人的行为进行了研究与仿真,结合虚拟现实技术、虚拟人行为仿真技术设计并实现了一套变电站仿真系统。利用三维建模技术构建了变电站中的主要虚拟人模型和主要的场景模型;利用行为建模技术为变电站中的虚拟人建立了行为动画;利用开源场景图形库(OSG)平台与骨骼动画引擎(Cal3D)平台实现了变电站的漫游仿真与虚拟人行为控制仿真,提出并实现了基于属性与碰撞检测的虚拟人行为生成算法,设计并实现了一套辅助子系统用于辅助用户完成变电站中的仿真与设备查询。实验结果显示,设计实现的仿真系统仿真效果较好,具有一定的实用性和现实意义。     

塔架式抽油机安装培训虚拟仿真系统开发

为解决目前抽油机安装不规范和培训效率低等问题,基于虚拟现实技术开发了抽油机安装培训虚拟仿真系统.以塔架式抽油机为研究对象,首先采用3ds Max三维建模软件创建抽油机安装虚拟场景三维模型,利用Premiere视频编辑软件合成视频动画,然后利用Microsoft Visual Studio工具开发理论考试系统,最后通过Unity 3D三维引擎软件完成虚拟仿真系统开发.运行结果表明,虚拟仿真系统能够克服课堂教学枯燥乏味,同时避免了真机实操带来的安全隐患,有效规范安装操作行为,大大提高了培训效率,虚拟现实技术在设备安装培训方面中应用前景广阔.     

沉浸式变电站仿真培训系统的设计与实现

针对现有变电站仿真培训系统现场感缺乏和用户体验不足的缺点,提出一种沉浸式变电站仿真培训系统方案,将三维虚拟现实引擎技术、多通道视频输出技术、虚拟人驱动技术、Kinect体感交互和漫游技术引入变电站仿真培训系统,从视觉、听觉和交互方式上为变电站运行人员构建了沉浸式变电站虚拟实境。其中,多通道视频输出技术采用了通过转换计算机底层图形数据的创新方法实现;基于Kinect体感交互的虚拟人驱动技术主要针对Microsoft Kinect SDK的骨骼追踪系统无法识别人物手势动作的缺点,创新使用动态时间规整(dynamic time warping,DTW)算法弥补其不足;基于Kinect体态识别的场景漫游技术实现了虚拟人物在仿真场景中的漫游和转向控制。实际应用效果表明,该系统增强了用户体验,提高了用户使用培训系统的兴趣,可有效提升培训质量,具有很强的实用性。在研究中还对Kinect识别范围和动作识别率进行反复测试,积累了大量实验数据,为后来的研究者如何避免仿真系统设计误区提供了参考。     

220kV变电站三维仿真系统的应用

介绍220kV变电站三维仿真系统的应用,借助虚拟现实(VR)技术和仿真技术,对变电站虚拟场景及设备进行3D建模,模拟设备操作,结合变电站操作票系统、生产系统,构建可供各级人员使用的变电站三维系统。     

特高压变电站设备构造仿真培训系统设计与应用

针对特高压变电站设备构造仿真培训系统,阐述了仿真培训系统的主要功能、架构和应用.该系统采用了三维建模技术、三维动画技术、数字多媒体技术,建立了与现场一致的特高压变电站全站场景,对1000 kV、500 kV、110 kV一次设备构造进行了详细讲解.     

基于虚拟现实技术的智能变电站运维培训系统的实现与应用北大核心

为解决智能变电站传统运维培训效率低、体验性弱和交互性差等问题,设计实现了基于虚拟现实的变电站运维培训系统。首先,利用虚拟显示技术构建了变电站的三维运行场景,并对其进行贴图处理以减少内存、提高模型真实度;充分考虑变电站可能出现的电力故障及应对处理手段,设计了标准化、功能化的虚拟现实互动功能设备模块库,以提高三维变电站的建模效率;其次利用人机交互引擎和虚拟现实设备完成了虚拟变电站整体运维培训系统的构建;最后,设备操作、设备定检和故障分析等均可在逼真的虚拟场景中模拟操作。现场培训结果表明,培训过程生动形象、交互性强,可规避各种作业环境中存在的危险和不规范操作带来的后果,弥补传统作业不足的同时也大幅提高了学员的培训效果。     

地下变电站虚拟现实仿真系统的研究

地下变电站全部采用室内封闭式组合电气设备(GIS),其电站环境也是封闭式的,因此需要大量工业辅助设备保证其安全运行,与常规变电站相比对运行人员提出了更高的要求.利用三维造型软件和虚拟开发平台对复杂的地下变电站运行环境进行虚拟再现,针对地下变电站的特点对学员进行地下变电站日常巡视、操作和事故处理等仿真培训.经测试,该培训系统扩展性好、真实感强,可模拟变电站的扩建和改造,在虚拟变电站中进行变电设备的在线编辑,满足地下变电站长期规划下的仿真培训需要.     

基于虚拟现实技术的智能变电站运维培训系统的实现与应用

为解决智能变电站传统运维培训效率低、体验性弱和交互性差等问题,设计实现了基于虚拟现实的变电站运维培训系统。首先,利用虚拟显示技术构建了变电站的三维运行场景,并对其进行贴图处理以减少内存、提高模型真实度;充分考虑变电站可能出现的电力故障及应对处理手段,设计了标准化、功能化的虚拟现实互动功能设备模块库,以提高三维变电站的建模效率;其次利用人机交互引擎和虚拟现实设备完成了虚拟变电站整体运维培训系统的构建;最后,设备操作、设备定检和故障分析等均可在逼真的虚拟场景中模拟操作。现场培训结果表明,培训过程生动形象、交互性强,可规避各种作业环境中存在的危险和不规范操作带来的后果,弥补传统作业不足的同时也大幅提高了学员的培训效果。     

核电站三维动态仿真系统

为提高核电站仿真培训系统的真实感,设计了基于虚拟现实技术的核电站三维动态仿真系统。系统采用三维建模技术构建核电站的主要厂房和设备,通过三维场景交互技术实现对核电站虚拟场景的自主和固定路径漫游,采用三维动画技术对设备拆装、冷却系统和堆芯工作原理进行模拟。提出了基于参数关联的时序动画生成方法,用以实现设备的虚拟拆装;利用纹理法实现了冷却系统中的水流效果;提出了模型叠加法,用以表现反应堆内部的反应速率。利用该系统,受培训人员能够在核电站虚拟场景中直观了解核电站的构造和工作原理,从而增强了培训的效果。     

面向电力培训的三维交互仿真平台的设计与实现

针对电力三维交互仿真培训系统的运行和开发需求,设计和开发了基于XNA Framework的三维交互仿真平台PowerX.PowerX支持大规模三维虚拟场景实时渲染,能够很好地呈现具有仿真对象数量众多、虚拟设备三维模型精细以及操作状态实时动态变化等特点的电力仿真培训三维虚拟场景;同时PowerX设计并实现了支持操作者开放式操作行为的复杂操作交互过程逻辑控制,允许操作者根据自我认知进行自由的模拟操作,使电力仿真培训系统更加符合真实操作情境及满足培训要求.配电运行仿真培训系统的开发实例表明,PowerX能够简化系统三维视景仿真的开发复杂度,并且支持复杂操作过程控制逻辑的实现,使系统的仿真功能更符合现场实际状况、更贴近培训需求.