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

本方案由搜維爾VR實(shí)驗(yàn)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?yàn)楦邏弘娏﹄姎庠囼?yàn)極具危險(xiǎn)性，其高度可靠性和高度安全性對(duì)運(yùn)行人員要求極高，不僅需要掌握相關(guān)的理論知識(shí)，還要具備熟練的實(shí)際操作能力。

自八十年代我國(guó)引進(jìn)第一套火電機(jī)組仿真培訓(xùn)系統(tǒng)以來(lái)，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(jì)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(shí)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(shí)現(xiàn)，設(shè)備不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積大，而且價(jià)格昂貴，學(xué)習(xí)人員不得不花費(fèi)大量的時(shí)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(lái)我們的科研人員采用國(guó)際先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)電力實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)電力實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng)可以是學(xué)員在培訓(xùn)的過(guò)程中始終感覺(jué)自己在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行真實(shí)培訓(xùn)。系統(tǒng)采用先進(jìn)的交互設(shè)備在視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)上對(duì)虛擬環(huán)境中的事物進(jìn)行感知，有利于實(shí)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(qǐng)點(diǎn)擊>>

方案特色：

虛擬現(xiàn)實(shí)電力實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng)的構(gòu)建，除了建立三維模型及場(chǎng)景外，還要有一個(gè)和諧人機(jī)界面來(lái)實(shí)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(dòng)作捕捉系統(tǒng)、Cyberglove II 虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)手套、 HAPTION 力反饋設(shè)備等）。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)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(shí)時(shí)交互系統(tǒng)兩大部分組成，每部分又有多種實(shí)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(shí)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(shí)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式。3D立體展示系統(tǒng)主要有以下幾種實(shí)現(xiàn)方式：多通道立體展示系統(tǒng)（主動(dòng)立體投影顯示、被動(dòng)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(shí)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(tái)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(qǐng)點(diǎn)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(jué)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(dòng)立體現(xiàn)實(shí)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(qǐng)點(diǎn)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(shí)應(yīng)用中的3DVR圖形顯示與觀察設(shè)備，可單獨(dú)與主機(jī)相連以接受來(lái)自主機(jī)的3DVR圖形信號(hào)。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(shí)觀察者可做空間上的自由移動(dòng)，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(qǐng)點(diǎn)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(shí)頭戴式顯示器、5DT HMD 800-40 3D 虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器。

二、3D實(shí)時(shí)交互系統(tǒng)

互動(dòng)系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的顯示設(shè)備及功能，結(jié)合實(shí)時(shí)動(dòng)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(wú)線追蹤系統(tǒng)）、力反饋設(shè)備（參考：HAPTION-Virtuose 6D Desktop）等設(shè)備，通過(guò)對(duì)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(qǐng)點(diǎn)擊>>

1、實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)

實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉技術(shù)涉及尺寸測(cè)量、物理空間里物體的定位及方位測(cè)定等方面可以由計(jì)算機(jī)直接理解處理的數(shù)據(jù)。在運(yùn)動(dòng)物體的關(guān)鍵部位設(shè)置跟蹤器，由動(dòng)作捕捉系統(tǒng)捕捉跟蹤器位置，再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后向系統(tǒng)提交交互數(shù)據(jù)，實(shí)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(dòng)捕捉系統(tǒng)、新版3DSuit慣性動(dòng)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(qǐng)點(diǎn)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(qǐng)點(diǎn)擊>>

推薦品牌：Polhemus 電磁式無(wú)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(lái)是應(yīng)用于軍事上的一種虛擬現(xiàn)實(shí)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(guò)力反饋設(shè)備表現(xiàn)出來(lái)。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)、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(shí)驗(yàn)培訓(xùn)基于雙通道立體展示方案。

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系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：滿足電力系統(tǒng)中對(duì)：配電室實(shí)驗(yàn)，虛擬場(chǎng)景中實(shí)際操作技能訓(xùn)練，模擬檢測(cè)，三維場(chǎng)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(shí)驗(yàn)培訓(xùn)基于立體顯示器展示方案。

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系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：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(duì)：配電室實(shí)驗(yàn)，虛擬場(chǎng)景中實(shí)際操作技能訓(xùn)練，模擬檢測(cè)，三維場(chǎng)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)：系統(tǒng)整合可以呈現(xiàn)多種效果展示，符合用戶對(duì)想要的結(jié)果進(jìn)行論證應(yīng)用，工作模式運(yùn)行簡(jiǎn)單，可對(duì)前期部件模型進(jìn)行掃描建模，后期交互與虛擬場(chǎng)景搭配實(shí)驗(yàn)等。