变电站三维仿真培训系统

技术开发单位 南京理工大学 项目简介 南京理工大学计算机虚拟现实与系统仿真实验室在虚拟现实、系统仿真、计算机图形学、智能CAD与专家系统等领域开展了系统、深入的研究并取得了一系列成果。其自主开发的500kV变电站巡视仿真系统．是目前国内首个基于微型计算机平台的变电站三维仿真培训系统,综合采用了虚拟样机、组态建模与仿真等技术．实现了虚拟现实技术与电力仿真应用的结合。     

基于虚拟现实技术的变电站三维场景仿真技术

介绍了变电站的三维场景建模方法,采用虚拟现实建模语言（VRML）建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,并且通过VRML的Script节点调用Java程序实现了交互功能。应用三维图形技术为变电站仿真系统构造虚拟环境能大大提高变电站场景的真实感,同时,将电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态,为变电站仿真培训工作带来技术飞跃。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

变电站仿真培训的远程教学系统

将基于微机局域网的变电站仿真培训系统扩展成为广域网上的远程教学系统。首先分析了变电站仿真培训对远程教学系统的需求,之后根据现阶段多媒体和网络技术的发展现状,综合应用多种技术手段,进行系统集成在,提出并设计适用于变电站仿真培训的远程教学系统的过程中,详细介绍了这些远程教学的方法和技术在变电站仿真培训中的具体应用,实施方案和特点。     

500 kV地下变电站仿真培训系统架构设计

介绍静安（世博）500 kV地下变电站仿真培训系统的架构设计。对各分系统进行模块化建模,分析各分系统内和分系统之间的信息交互,并基于SQL Server数据库平台完成软件系统信息交互的设计.通过分层设计方法完成变电站仿真培训系统搭建,并提出一种通用的系统架构,具有灵活性和通用性等特点.     

OSG三维渲染引擎在变电站可视化中的应用

OSG三维渲染引擎是一系列的API函数集合,实现了三维场景图形的内存结构管理和绘制。针对变电站内设备种类多、结构复杂等特点,通过OSG三维引擎构建变电站设备的三维场景,采用内存结构优化和动态加载数据等技术,提高系统大数据量的处理效率。通过对变电站设备的静态和动态模拟,实现了三维可视化的变电站仿真培训系统和设备在线监视系统等,在实际应用中取得了良好的效果。     

地下变电站自动开票系统数据模型

考虑辅机系统对一次设备的影响,地下变电站操作票可能涉及一次设备、二次设备以及辅机设备的操作.由于模型信息不完整,现有自动开票系统难以满足地下变自动开票的要求.为了较好地解决该问题,论文提出综合采用面向对象数据库和专家系统的自动开票实现方案,详细阐述自动开票系统对数据模型的要求,给出一次和二次系统模型的设计,并给出一个具体的实现方案。实际运行系统证明了该方案的有效性.     

500kV变电仿真培训系统应用与研究

主要论述计算机仿真技术在500kV变电站的一个具体应用.大型变电站是一个设备庞大、系统复杂的系统,随着变电电压等级升高,大量新变电站和新设备投入运行,对变电设备和系统的研究、分析,尤其是对变电运行值班员的培训,在实际变电站上直接进行已不可能.变电仿真培训系统提供了一个连续的实时运行环境,它真实地模拟了整个变电站的运行系统,为培训运行人员和管理人员提供了平台.变电仿真的应用大大提高了变电站运行的安全性和经济性.     

变电站和电网仿真培训系统的应用研究

介绍了广东电网变电站和电网仿真培训系统的软硬件设计、功能和应用。该系统硬件采用一体化设计方式,软件采用可以支持交互式、分布式仿真系统的软件开发平台、商用数据库与实时数据库相结合的数据库,并采用三维图形技术构造三维交互式虚拟场景,建立了仿真培训系统,能够满足变电站值班员及电网调度员的各种技能培训、认证和考核。     

教育机器人三维软件系统的设计与实现

在中小学教育机器人领域,引入并实现了教育机器人的虚拟制造,实现了教育机器人的三维流程图编程和基于虚拟现实技术的教育机器人作业的动态仿真.首先介绍系统的设计目标,详尽阐述基于OpenGL的虚拟现实技术设计教育机器人系统软件.其次实现了教育机器人的虚拟制造、三维作业编辑和仿真,具体展示了系统软件的功能,最后对于系统工作做了总结.     

教育机器人三维软件系统的设计与实现

在中小学教育机器人领域,引入并实现了教育机器人的虚拟制造,实现了教育机器人的三维流程图编程和基于虚拟现实技术的教育机器人作业的动态仿真.首先介绍系统的设计目标,详尽阐述基于OpenGL的虚拟现实技术设计教育机器人系统软件.其次实现了教育机器人的虚拟制造、三维作业编辑和仿真,具体展示了系统软件的功能,最后对于系统工作做了总结.     

基于虚实结合模式的采油OTS系统设计及应用

针对采油操作员工传统培训方式存在的弊端,提出一种基于虚实结合模式的新型培训理念,即将物理模型仿真技术、计算机虚拟仿真技术、DCS控制技术、多媒体网络技术引入到仿真培训系统中,从视觉、听觉、触觉及交互体验等多重角度为学员提供沉浸式井场虚拟实境,通过系统软、硬件建设,形成功能完备、特色鲜明的采油操作员工仿真培训考核平台。重点介绍采油操作员工培训系统的总体架构、关键技术及现场应用。实际应用效果表明,该系统能够有效提升采油操作人员的培训质量,降低培训成本,具有很强的现实意义和应用价值。     

MultiGen Creator虚拟现实三维建模优化技术的研究与实践

虚拟现实仿真系统中的建模是整个虚拟现实系统建立的基础,其建模工作不但要求实时性和真实感,同时还强调高建模效率。将运动实体建模、纹理映射、层次细节(LOD)、冗余多边形删除、平台融合优化等技术应用于军事演练视景仿真系统的作战坦克的建模中,降低了模型的复杂度,提高模型的真实感,解决了模型建立中存在的实时性和真实感的矛盾,大大缩短了建模时间,为实时仿真系统的三维建模提供了行之有效的解决方案。     

基于虚拟现实技术的深水航行器操纵仿真系统的研究

深水航行器操纵仿真系统可用于人员训练、深水航行器性能及相关设备性能的研究．文章介绍了基于虚拟现实技术的深水航行器操纵仿真系统的体系结构设计、功能特点和六自由度水动力数学模型．针对海底视景具有覆盖范围广、数据量大等特点,提出了一种海底虚拟场景的建模方法和高效视景数据库的设计方法,并对视景驱动程序需要重点解决的几个问题：探照灯照明效果、机械手深海作业、声呐测距仿真、深海热液矿动态仿真和多通道视景系统的同步等作了深入介绍．这些技术和方法已成功应用于深水航行器操纵仿真系统的研制。     

坝陵河大型悬索桥钢桁加劲梁安装施工新技术

坝陵河大型悬索桥作为国内第1座跨度超过千米的钢桁加劲梁悬索桥,针对其工程规模大、建设条件复杂、技术难度高的问题,重点介绍了坝陵河大桥在施工管理中采用的新技术.通过建立集成系统平台,利用虚拟现实的动态可视化仿真,将工程动画低成本、高成效、低风险的桥梁行业新技术引入到施工管理建设中,并根据虚拟仿真安装过程中可能出现的问题提出了施工建议和注意事项,可为同类结构工程的施工提供技术参考.     

基于增强现实的数控仿真与监测系统

虚拟数控仿真与监测系统基本都是在计算机中实现的,用户是处于一个完全由计算机生成的虚拟加工仿真环境之中,无法同时获取真实加工视觉信息.而基于增强现实数控加工仿真与监测系统则是利用增强现实技术,将虚拟数控置于真实加工环境中来实现,这样可以兼容虚拟加工系统和真实数控加工系统的优点.文章简要介绍了增强现实的基本概念,针对虚拟数控系统的不足,提出了基于增强现实的数控仿真与监测系统,构建了系统的结构框架.     

基于虚拟现实语言的机器人三维仿真系统软件

结合虚拟现实技术的软件平台VRML语言,对机器人三维仿真模型进行了分析和建模;用VRML语言和JAVA语言编写了一个三维机器人仿真系统,对机器人运动学正问题、运动学逆问题、轨迹规划以及环境状况进行了三维仿真;对遥操作机器人的仿真进行了网络传输模拟,并对遥操作机器人与虚拟现实的技术结合的前景进行了展望。     

碰撞检测技术与虚拟坦克仿真训练

虚拟坦克仿真训练作为一个虚拟现实系统,需要研究和解决碰撞检测问题,三维物体间的碰撞检测是实现虚拟现实系统沉浸性的重要问题。在坦克虚拟驾驶模拟器视景系统中,坦克与其它地面车辆、建筑物、树木的碰撞,坦克在战场地形上的跟随地形起伏运动,以及坦克在开炮过程中炮弹击中目标或炮弹落点的检测,归根结底都可以看作是视景中物体与物体之间的碰撞检测。从数学上说,碰撞检测表现为两个多面体的求交问题,数学求解并不成问题,但是,在实时仿真中对碰撞检测算法提出了实时性要求。为满足实时性的要求,很有必要对碰撞检测模型进行优化和简化。     

Eon Studio在三维服装展示中的应用

虚拟现实是利用计算机技术实现与用户实时交互的一种3D模拟环境,它生成的场景文件真实感强,适合网络传输.Eon Studio是优秀的虚拟现实开发系统之一:利用Eon Studio以及多种工具的协调使用,将虚拟现实技术应用到三维服装展示中,模型简洁,模拟效率高,适用于网上虚拟试衣.     

VR技术在联合站仿真演练系统中的应用研究

介绍了应用虚拟现实技术的联合站仿真演练系统的优越性,阐述了三维建模技术、实例化技术、纹理映射技术、LOD技术、碰撞检测技术、数据库技术等关键技术在系统中的具体应用.从场景建模、场景表现艺术性和三维物体运动模拟三个方面,以游离水脱除器场景为例详细说明了VR技术在系统中的应用实现.此系统在应用过程中,物体表现形象、逼真,操作实时、有效,能够让用户身临其境地感受实际环境和真实操作,在实际的操作演练中切实发挥作用.     

基于HDR的延迟光照技术

在研究光照模型的基础上,重点分析了延迟光照技术和高动态范围(HDR)技术,并研究了基于高动态范围技术的延迟光照技术,在延迟光照的后处理阶段引入高动态范围技术,发挥两者的优点,基于GPU实现了加速绘制。实验证明,使用基于高动态范围技术的延迟光照技术,表现的场景更加真实,细节表现更加丰富。在延迟光照中,使用高动态范围技术,虽然降低了绘制速度,但仍然达到了25FP/s。