基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的電力試驗培訓(xùn)系統(tǒng)解決方案

本方案由搜維爾VR實驗室推出。電力系統(tǒng)運(yùn)行是電力安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),，因為高壓電力電氣試驗極具危險性,，其高度可靠性和高度安全性對運(yùn)行人員要求極高，不僅需要掌握相關(guān)的理論知識,，還要具備熟練的實際操作能力,。

自八十年代我國引進(jìn)第一套火電機(jī)組仿真培訓(xùn)系統(tǒng)以來，已先后開發(fā)了核電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng),、變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng),、電網(wǎng)調(diào)度仿真培訓(xùn)系統(tǒng)等，但是隨著計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展這些系統(tǒng)已經(jīng)逐漸不適應(yīng)數(shù)字時代的發(fā)展,，比如基于物理的培訓(xùn)系統(tǒng)需要專用的設(shè)備實現(xiàn),，設(shè)備不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積大，而且價格昂貴,，學(xué)習(xí)人員不得不花費大量的時間和精力到專門的培訓(xùn)部門學(xué)習(xí),，這大大地限制了學(xué)習(xí)人數(shù)和學(xué)習(xí)質(zhì)量。因此，近年來我們的科研人員采用國際先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)出具備交互性,、沉浸性,、擴(kuò)展性的虛擬現(xiàn)實電力實驗培訓(xùn)系統(tǒng)，采用虛擬現(xiàn)實電力實驗培訓(xùn)系統(tǒng)可以是學(xué)員在培訓(xùn)的過程中始終感覺自己在現(xiàn)場進(jìn)行真實培訓(xùn),。系統(tǒng)采用先進(jìn)的交互設(shè)備在視覺,、聽覺、觸覺上對虛擬環(huán)境中的事物進(jìn)行感知,，有利于實際操作技術(shù)的提高,。

方案核心：

在此系統(tǒng)中，研發(fā)人員結(jié)合三維掃描器（如：Polhemus FastScan 雙攝像頭3D激光掃描儀,、Creaform Handyscan VIUscan 彩色3D激光掃描儀,、solutions HDI ADVANCE R2 3D光學(xué)掃描器等）如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

方案特色：

虛擬現(xiàn)實電力實驗培訓(xùn)系統(tǒng)的構(gòu)建，除了建立三維模型及場景外,，還要有一個和諧人機(jī)界面來實現(xiàn)人機(jī)交互,，達(dá)到良好的培訓(xùn)效果，系統(tǒng)采用可視化的人機(jī)界面交互方式,，學(xué)員采用各種交互設(shè)備（如：A.R.T.光學(xué)動作捕捉系統(tǒng),、Cyberglove II 虛擬現(xiàn)實數(shù)據(jù)手套、 HAPTION 力反饋設(shè)備等）,。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

系統(tǒng)集成 ：

該解決方案主要包含3D立體展示系統(tǒng)和3D實時交互系統(tǒng)兩大部分組成,，每部分又有多種實現(xiàn)方式，客戶可以根據(jù)預(yù)算和應(yīng)用要求,，自行選擇合適的實現(xiàn)方式及相關(guān)設(shè)備,。

一、3D立體展示系統(tǒng)

3D立體展示系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實的一個實現(xiàn)方式,。3D立體展示系統(tǒng)主要有以下幾種實現(xiàn)方式：多通道立體展示系統(tǒng)（主動立體投影顯示,、被動同步立體投影顯示）立體顯示器、頭戴式立體顯示器三種主要的實現(xiàn)方式,，下面分別介紹。

1,、多通道立體展示系統(tǒng)

多通道立體展示系統(tǒng),，或柱面（多墻面）立體投影系統(tǒng)是指是指采用多臺投影機(jī)組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng)。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

2,、立體顯示器

立體顯示器包括裸眼立體顯示器和偏振立體顯示器,，裸眼立體顯示器是建立在人眼立體視覺機(jī)制上的新一代自由立體顯示設(shè)備。它能夠出色的利用多通道自動立體現(xiàn)實技術(shù),，不需要借助任何助視設(shè)備（如3D眼鏡,、數(shù)字頭盔等）。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

推薦品牌：Exceptional3D裸眼立體顯示器、Miracube偏振立體顯示器,。

3,、頭戴式立體顯示器

頭戴式立體顯示器是虛擬現(xiàn)實應(yīng)用中的3DVR圖形顯示與觀察設(shè)備，可單獨與主機(jī)相連以接受來自主機(jī)的3DVR圖形信號,。使用方式為頭戴式,，輔以空間跟蹤定位器可進(jìn)行VR輸出效果觀察，同時觀察者可做空間上的自由移動,，如,；自由行走、旋轉(zhuǎn)等,，沉浸感極強(qiáng),，在VR效果的觀察設(shè)備中。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

推薦產(chǎn)品：eMagin Z800 3D Visor頭戴立體顯示器,、Virtual Research VR1280 虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示器,、5DT HMD 800-40 3D 虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示器。

二,、3D實時交互系統(tǒng)

互動系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的顯示設(shè)備及功能,，結(jié)合實時動作捕捉系統(tǒng)（參考：A.R.T.系統(tǒng)解決方案）、數(shù)據(jù)手套（參考：Cyberglove II - 22 Sensors）,、位置追蹤器（參考：Polhemus PATRIOT Wireless 電磁式無線追蹤系統(tǒng)）,、力反饋設(shè)備（參考：HAPTION-Virtuose 6D Desktop）等設(shè)備，通過對目標(biāo)影像（如參與者）進(jìn)行捕捉拍攝并由影像分析系統(tǒng)分析,。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

1,、實時動作捕捉系統(tǒng)

實時動作捕捉技術(shù)涉及尺寸測量、物理空間里物體的定位及方位測定等方面可以由計算機(jī)直接理解處理的數(shù)據(jù),。在運(yùn)動物體的關(guān)鍵部位設(shè)置跟蹤器,，由動作捕捉系統(tǒng)捕捉跟蹤器位置，再經(jīng)過計算機(jī)處理后向系統(tǒng)提交交互數(shù)據(jù),，實現(xiàn)人機(jī)交互,。

推薦產(chǎn)品：A.R.T.系統(tǒng)解決方案、Xsens Moven慣性運(yùn)動捕捉系統(tǒng),、新版3DSuit慣性動作捕捉系統(tǒng),。

2、數(shù)據(jù)手套

數(shù)據(jù)手套是虛擬仿真中最常用的交互工具,。數(shù)據(jù)手套設(shè)有彎曲傳感器,，彎曲傳感器由柔性電路板、力敏元件,、彈性封裝材料組成,。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

推薦品牌：Cyberglove數(shù)據(jù)手套,、DGTech數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)手套、5DT數(shù)據(jù)手套,。

3,、位置追蹤器

位置追蹤器又稱空間位置跟蹤器，是指作用于空間跟蹤與定位的裝置,，一般與其他VR設(shè)備結(jié)合使用,，如：數(shù)字頭盔、立體眼鏡,、數(shù)據(jù)手套等,，使參與者在空間上能夠自由。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

推薦品牌：Polhemus 電磁式無線追蹤系統(tǒng),、Xsens慣性位置追蹤器,、Ascension電磁式位置追蹤器。

4,、力反饋設(shè)備

所謂力反饋（Force Feedback）,，本來是應(yīng)用于軍事上的一種虛擬現(xiàn)實技術(shù)，它利用機(jī)械表現(xiàn)出的反作用力,，將游戲數(shù)據(jù)通過力反饋設(shè)備表現(xiàn)出來,。如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

推薦品牌：HAPTION力反饋設(shè)備、Sensable力反饋設(shè)備,。

應(yīng)用領(lǐng)域：

使用于電力教學(xué),、電力培訓(xùn)、電力實驗,、電力設(shè)備研發(fā)與演示等領(lǐng)域,。

相關(guān)案例：

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搜維爾推薦方案一：

名稱：電力實驗培訓(xùn)基于雙通道立體展示方案。

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系統(tǒng)優(yōu)點：滿足電力系統(tǒng)中對：配電室實驗,，虛擬場景中實際操作技能訓(xùn)練,，模擬檢測，三維場景交互,，虛擬仿真效果展示等,，利用力反饋設(shè)備可以體現(xiàn)出碰觸物體的反饋力。

搜維爾推薦方案二：

名稱：電力實驗培訓(xùn)基于立體顯示器展示方案,。

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系統(tǒng)優(yōu)點：采用立體顯示器滿足小范圍進(jìn)行展示應(yīng)用,，可以滿足電力系統(tǒng)中對：配電室實驗，虛擬場景中實際操作技能訓(xùn)練,，模擬檢測,，三維場景交互,，虛擬仿真效果展示等,，利用力反饋設(shè)備可以體現(xiàn)出碰觸物體的反饋力。

搜維爾推薦方案三：

名稱：電力實驗培訓(xùn)基于頭戴式立體顯示器展示方案。

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系統(tǒng)優(yōu)點：系統(tǒng)整合可以呈現(xiàn)多種效果展示,，符合用戶對想要的結(jié)果進(jìn)行論證應(yīng)用,，工作模式運(yùn)行簡單，可對前期部件模型進(jìn)行掃描建模,，后期交互與虛擬場景搭配實驗等,。