【《牵引变电所虚拟仿真场景的设计案例概述》3100字】

致谢 牵引变电所虚拟仿真场景的设计案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u18657牵引变电所虚拟仿真场景的设计案例概述 1321371.1模型导入与初步设计 1151481.2主要一次设备的拆解 3257611.2.1零部件拆解清单 386021.2.2设备拆解动画制作 4238931.2.3设备拆解交互场景制作 4138511.3主要设备的检修维护 671881.3.1检修维护项目清单 673561.3.2检修维护动画制作 8145251.3.3检修维护交互场景的制作 91.1模型导入与初步设计在IdeaVR软件中创建第三人称项目，这样就能控制场景中的节点人物并以第三视角漫游场景，如图1.1所示。然后创建新的模型文件夹并导入搭建好的牵引变电所模型，由于牵引变电所的材质和贴图并非嵌入式，所以导入过程中丢失了模型的材质和贴图，使得整个虚拟场景看起来和真实场景相差甚远，这就影响到了观察者对牵引变电所内的主要设备的认知和体验检修过程。为了使牵引变电所虚拟场景更加的真实生动，更加趋近于现实场景，让观察者能够有更加深入的沉浸感，能够更加直观的认知牵引变电所内的主要设备，因此就要对丢失材质和贴图的模型进行材质和贴图的重新赋予REF_Ref43135454\n\h[4]。由于每一个设备模型都是单独搭建的，所以没有办法对整个的模型场景进行整体材质和贴图的赋予,只能对牵引变电所内每一个主要设备的各个零部件材质进行单独的附加，大大的增加了场景设计的难度。完成材质附加和贴图之后，可以使用IdeaVR软件对牵引变电所场景进行润色，例如添加全景天空，修改周围环境、天气等，这样可以使虚拟场景更加逼真，提升观察者的体验感。设计前的场景如图1.2所示，设计后的场景如图1.3所示。图1.1第三视角漫游场景图1.2设计前场景图1.3设计后场景可以看出，重新赋予材质和贴图的场景更加生动形象，更贴近于现实场景，在后面的动画制作中能有更好的视觉效果。1.2主要一次设备的拆解为了能使学生们更好地将理论知识和实践操作相结合，学校会定期组织参观实习等活动。但是在实习过程中，现场工作人员不会允许学生近距离接触牵引变电所中的主要一次设备，这样学生们就不能深入了解设备的内部结构，实习的效果就会大打折扣，但虚拟仿真场景的成功建立就很好的解决了这一难题。学生们可以在虚拟场景中自主进行漫游，可以通过运行拆装动画的方法来观察设备的拆解过程，了解设备的内部结构，拓宽他们的眼界，加深他们的印象。1.2.1零部件拆解清单在拆解设备之前，先列出零部件拆解清单如表1.1所示。表1.1零部件清单设备名称零件名称牵引变压器绝缘套管、温度计、散热器、铁芯、线圈、油箱、油枕、油位计、分接开关、瓦斯继电器、吸湿器、净油器、防爆管等隔离开关绝缘套管、闸刀、底座、交叉连杆、接地装置、接线座、拐臂、接线头等断路器绝缘套管、支持底座、角铁、操作机构箱、接线头等电压互感器绝缘套管、支柱、接线头等电流互感器绝缘套管、支柱、接线头等避雷器绝缘套管、接地装置、支柱、接线头等除了表中的零部件，还有母线、门型架、避雷针、支柱绝缘子、进出线用铁塔等。1.2.2设备拆解动画制作根据零部件清单来制作各种主要一次设备的拆解动画，可以通过动画编辑器很容易的制作各种动画。首先要在默认场景中先创建一个AnimationPlayer节点，然后选中我们要制作动画的节点，例如断路器的绝缘套管，再点击编辑位置后的钥匙状按钮，这样就可以在时间轴上为节点添加一个关键帧，之后移动时间轴上的时间杆，再移动选中的节点到自己希望移动到的位置，点击钥匙状按钮锁定关键帧，位移动画即制作完成，如图1.4所示。动画的制作是交互场景制作中的重要组成部分，它能使整个过程更加的生动形象，增强代入感，对实现设备的拆解和检修维护功能至关重要。图1.4动画制作1.2.3设备拆解交互场景制作在完成动画制作的基础之上，可以使用脚本编辑器完成设备拆解场景的制作。在脚本编辑器中先放入主任务逻辑单元,；由于要制作6种设备的拆装动画，所以拉入任务拆分逻辑单元，将拆分任务数设置为6；选择键盘触发模式，设置触发按键；将各设备的拆解动画拉入界面中，并将各逻辑单元按图1.5所示连接起来。交互场景制作前后效果如图1.6、1.7所示。图1.5脚本编辑器界面图1.6场景运行前效果图1.7场景运行后效果1.3主要设备的检修维护由于运行中的设备比较危险，为了保证同学们的安全，所以只能由专业人员来进行检修维护。学生无法全程清晰的观察到设备检修维护的过程，更不能亲手进行体验，只能通过专业人员的讲解或者观看视频等方法来了解具体过程。设备检修维护交互场景的制作很好的解决了这一问题，通过观察者操纵虚拟工人进入触发空间来触发检修维护动画来完成体验或者教学，很好的加深了体验者的印象，提升了观感。1.3.1检修维护项目清单变压器主要零部件的检修项目如表1.2所示REF_Ref43135454\n\h[5]。表1.2变压器检修维护项目零部件名称检修项目变压器本体检查各部位有无渗漏油现象；声音是否为均匀的嗡嗡声；外壳、铁芯和夹件接地良好：记录变压器的绕组温度和油面温度储油柜检查储油柜的油位是否与制造厂提供的油温、油位曲线相对应，是否有渗漏油现象分接开关检查分接开关档位指示与监控是否一致；记录档位动作次数吸湿器检查吸湿器呼吸是否正常；吸湿剂受潮变色是否超过2/3绕组检查套管有无渗漏油；油位观察口的油位是否正常冷却系统检查冷却系统工作是否正常；冷却装置控制箱电源投切方式是否正确隔离开关零部件的检修项目如表1.3所示。表1.3隔离开关检修维护项目零部件名称检修项目导电部分检查合闸状态下触头接触是否良好；分闸状态下触头间的距离是否符合要求；触头、触指、压紧弹簧是否无损伤、变色、锈蚀、变形绝缘套管检查绝缘套管是否清洁，有无倾斜、破损、裂纹、放电痕迹及异常声响传动部分检查传动连杆、拐臂、万向节有无锈蚀、松动、变形现象；轴销有无锈蚀、脱落现象、开口销是否齐全断路器零部件的检修项目如表1.4所示REF_Ref43135454\n\h[6]。表1.4断路器检修维护项目零部件名称检修项目绝缘套管检查套管是否清洁，有无异物，有无异常声响，有无裂痕和破损，有无放电现象支架底座检查支架底座是否有破损和锈蚀现象，是否需要更换；结构是否松动操作机构检查机构工作是否正常，连接管路是否清洁，是否有破损机构箱检查接地连接是否正常；箱体是否有损坏，内部是否清洁无污秽电流互感器、电压互感零部件的检修项目如表1.5所示。表1.5电流/电压互感器检修维护项目零部件名称检修项目互感器本体检查本体有无异常振动，有无异常声响，有无异味套管检查套管表面是否完整，有无裂纹、放电痕迹、老化现象，防污闪涂料是否完整无脱落相序检查相序是否分明，相序漆是否脱落二次接线端检查二次接线盒关闭是否紧密；电缆进出口密封是否良好；各部位有无渗漏油现象接地装置检查一二次、末屏接地是否良好，有无损坏避雷器的各个零部件所对应的检修项目如表1.6所示。表1.6避雷器检修维护项目零部件名称检修项目避雷器本体检查本体有无破损；运行时有无异常声响绝缘外套检查绝缘外套有无破损、变形、电蚀痕迹连接装置检验连接装置有无损坏，是否牢固，螺丝是否脱落放电计数器检查计数器是否完好，内部有无受潮、进水；记录放电计数器的指示值和泄漏电流的指示值1.3.2检修维护动画制作检修维护动画的制作类似于拆解动画的制作，不同的是为了调节视角，增强体验者的观感，在检修维护动画的制作之中还需要加入旋转动画和相机动画的制作，如图1.8所示。图1.8检修维护动画制作过程1.3.3检修维护交互场景的制作由于设备拆解交互场景的制作中，触发方式选择的式键盘触发，所以为了场景能正常运行，检修维护交互场景制作的触发方式选择鼠标左键触发。在制作了检修维护动画的基础之上，拖入主任务逻辑单元；和设备拆装交互场景的制作一样拖入任务拆分逻辑单元，设置拆分数；将鼠标触发逻辑单元拉入界面，并设置左键点击指定位置触发后续逻辑；创建3D面板，并将设备检修维护内容填写入文本框中，放置到合适位置，并将