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第一套火電機組仿真培訓(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)場進行真實培訓(xùn)。系統(tǒng)采用先進的交互設(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界面來實現(xiàn)人機交互，達到良好的培訓(xùn)效果，系統(tǒng)采用可視化的人機界面交互方式，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，可單獨與主機相連以接受來自主機的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，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，通過對目標影像（如參與者）進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直接理解處理的數(shù)據(jù)。在運動物體的關(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)過計算機處理后向系統(tǒng)提交交互數(shù)據(jù)，實現(xiàn)人機交互。

推薦產(chǎn)品：A.R.T.系統(tǒng)解決方案、Xsens Moven慣性運動捕捉系統(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：

如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

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。

如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

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。

如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

系統(tǒng)優(yōu)點：采用立體顯示器滿足小范圍進行展示應(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。

如需查看更多內(nèi)容請點擊>>

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)果進行論證應(yīng)用，工作模式運行簡單，可對前期部件模型進行掃描建模，后期交互與虛擬場景搭配實驗等。