CN104103088A - 变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法，其特征在于：步骤SO1：采集变电站内部结构的CAD图纸、一次设备运行规程以及该些一次设备现场照片；步骤S02：将采集的数据通过3DMAX建模，搭建成标准的3DMAX模型数据；步骤S03：通过Virtools3D渲染引擎制作逼真的设备结构效果；步骤S04：发布成可交互性的智能变电站内部结构和一次设备整体三维仿真系统。本发明能实现智能变电站内部构造三维展示。
Description
技术领域
本发明涉及变电站内部结构展示技术领域，特别是基于全局照明（global illumination）、3D MAX技术和Virtools 3D渲染引擎(Mental ray),依据智能变一次设备内部结构CAD图，实现智能变电站内部构造三维展示。
背景技术
目前 ，国内外的一些变电站三维仿真系统主要采用Local Illumination（局部照明）技术建立虚拟场景或者无光照效果的虚拟场景，而且应用于展示常规变电站一、二次设备外观展示，系统所展示的内容讲解或提示多为单一场景下设备运行基本操作规程说明，功能比较单一。如果运行人员需要了解内部构造，只能依据设备文字性说明书，无法直观的看到设备内部构造，更无法直观看到内部设备的工作过程。
Global Illumination（全局照明）是一个和Local Illumination（局部照明）相对的概念。绝大部分简单的3D软件都能提供Local Illumination的支持。但是Local Illumination在应用上有极大的局限。Local Illumination只考虑光源对目标物体的改变，而不去考虑该光源对其他对象的影响。而在Global Illumination中光线对于目标对象以外的影响将会被同时计算。现代的全局照明往往同时包含了光线追踪渲染和辐射度渲染，渲染器用辐射度计算出全局与视图无关的照明方案，然后Ray tracing使用这个方案渲染跟视图相关的图像并增加镜像高光和反射，本发明运用这技术完美的展示了设备内部构造效果。
常规变电站的三维仿真主要是针对变电站一、二次设备外观展示或者单一场景下设备运行基本操作规程说明，运维人员对设备内部结构一无所知，本发明既能完美的展示设备内部构造，又能生动的利用三维动画展示设备运行原理，用户还可以通过鼠标键盘与平台互动，自由控制视角近距离查看设备构造。
发明内容
本发明的目的是提供一种变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法，能实现智能变电站内部构造三维展示。
本发明采用以下方案实现：一种变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法，其特征在于：
步骤SO1：采集变电站内部结构的CAD图纸、一次设备运行规程以及该些一次设备现场照片；
步骤S02：将采集的数据通过3D MAX建模，搭建成标准的3D MAX 模型数据；
步骤S03：通过Virtools 3D渲染引擎制作逼真的设备结构效果；
步骤S04：发布成可交互性的智能变电站内部结构和一次设备整体三维仿真系统。
在本发明一实施例中，所述的3D MAX 模型数据搭建后存储于数据库中，以利后续Virtools 3D渲染引擎的调用制作。
在本发明一实施例中，所述的采集数据包括人为修正数据。
1、本发明具有以下有益效果：常规变电站三维仿真比较单一，用户无法了解一次设备内部结构，本发明依据CAD图纸正确的搭建一次设备三维模型和设备内部运行原理动画，利用Vritools 3D 渲染引擎增加互动，直观的展示出设备内部构造和原理动画，能够快速培训运维人员、使他们能在短时间内掌握现场的操作技能。
2、把三维仿真技术利用在智能变电站上，现有的三维仿真都为常规站的仿真，智能变电站与常规变电站区别比较大。主要的区别在于原来看的见摸得着的电缆改成了光纤和交换机，设备之间的连接关系通过网络来定义。用户无法看到设备直接的联系，本发明仿真了智能变电站，用户也可以对这些关系也一目了然。
附图说明
图1是本发明方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
本发明需要对智能变电站一次设备的数据采集、整理，开发人员携带专业相机和DV，以及一些必要的测量工具，如红外测距、标尺等，在变电站运行人员的配合下，对一些不带电的设备尽可能的拍摄内部结构，记录下每个部件的位置及功能，利用Autodesk 3ds Max进行全角度的比对建模，结合一次设备的CAD图纸，分析得出该设备的是由哪些部件构成，并把这些小部件模型建立成模型库数据。由于现场大部分设备都是带电的，所以不可靠近，更不可能知道它的内部部件是如何工作的，对于设备生产厂家，设备内部结构的数据及运行原理往往是保密的，开发人员必须结合专家意见、运行规程，应用矩阵解析法进行常用机构运动分析、尺寸综合的理论和方法，结合图解法找止回点特性,再通过3D MAX制作动画模拟，反复的比对校正动画及参数，模拟出一次设备内部的运行原理，应用3D MAX制作出最终模型与动画，生成最终基础模型数据库（例：主变设备外观及内部模型的制作，主要以现场拍摄到的设备照片为建模的主要途径，并将其可操作部分拍摄为录像视频，结合相关的内部CAD图纸、变电站现场运行规程进行有效的生成模型库，在通过矩阵分析法和图解法分析主变内部各个齿轮或其他部件的运行原理，先制作出简单的运行动画，经过专家的审核意见反复修改调试，生成最终的模型和动画，入库生成模型数据库），最后通过Virtools 3D 渲染引擎进行交互仿真的制作，制作出三维展示模型是可互动可操作的，用户可以通过鼠标拉动360度全方位查看设备外观及内部结构，并可通过鼠标滚轮滚动对设备任意部位进行局部放大进行详细查看。
如图1所示，本实施例子一种变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法，其特征在于：
步骤SO1：采集变电站内部结构的CAD图纸、一次设备运行规程以及该些一次设备现场照片；值得一提的是，该些数据的采集就如上述，可以通过各种手段采集，本实施例中的该步骤仅仅是明确，采集上述的该些数据，以便为后续模型的建立提供基础；
步骤S02：将采集的数据通过3D MAX建模，搭建成标准的3D MAX 模型数据；
步骤S03：通过Virtools 3D渲染引擎制作逼真的设备结构效果；
步骤S04：发布成可交互性的智能变电站内部结构和一次设备整体三维仿真系统。
在本发明一实施例中，所述的3D MAX 模型数据搭建后存储于数据库中，以利后续Virtools 3D渲染引擎的调用制作。
在本发明一实施例中，所述的采集数据包括人为修正数据。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法，其特征在于：
步骤SO1：采集变电站内部结构的CAD图纸、一次设备运行规程以及该些一次设备现场照片；
步骤S02：将采集的数据通过3D MAX建模，搭建成标准的3D MAX 模型数据；
步骤S03：通过Virtools 3D渲染引擎制作逼真的设备结构效果；
步骤S04：发布成可交互性的智能变电站内部结构和一次设备整体三维仿真系统。
2.根据权利要求1所述的变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法，其特征在于：所述的3D MAX 模型数据搭建后存储于数据库中，以利后续Virtools 3D渲染引擎的调用制作。
3.根据权利要求1所述的变电站内部结构三维展示和工作原理的三维动画演示方法，其特征在于：所述的采集数据包括人为修正数据。
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|---|---|
| CN (1) | CN104103088A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105160095A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-16 | 国家电网公司 | 一种变电站应用平台的构建方法和系统 |
| CN105186353A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-23 | 国网上海市电力公司 | 一种基于三维模型的变电站动设备带电状态显示方法 |
| CN105574777A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-05-11 | 中国南方电网有限责任公司 | 变电站三维智能建站方法 |
| CN106154866A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-11-23 | 华自科技股份有限公司 | 水电站三维虚拟仿真监控方法及系统 |
| CN106557635A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-04-05 | 新乡学院 | 一种利用计算机多维空间的数学建模方法 |
| CN108022039A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-05-11 | 国家电网公司 | 一种基于增强现实的变电站仿真培训系统 |
| CN108089969A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-29 | 天脉聚源（北京）科技有限公司 | 一种存储过程的滚动动画的方法及装置 |
| CN111553079A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-18 | 武汉船舶职业技术学院 | 一种基于虚拟现实技术的三维电网培训仿真方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080221843A1 (en) * | 2005-09-01 | 2008-09-11 | Victor Shenkar | System and Method for Cost-Effective, High-Fidelity 3D-Modeling of Large-Scale Urban Environments |
| CN103678748A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 重庆金美通信有限责任公司 | 基于虚拟现实技术和自动代码生成技术的闸机建模方法 |
| CN103915002A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-07-09 | 河南理工大学 | 无极绳绞车培训虚拟仿真装置 |
-
2014
- 2014-07-19 CN CN201410343888.9A patent/CN104103088A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080221843A1 (en) * | 2005-09-01 | 2008-09-11 | Victor Shenkar | System and Method for Cost-Effective, High-Fidelity 3D-Modeling of Large-Scale Urban Environments |
| CN103678748A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 重庆金美通信有限责任公司 | 基于虚拟现实技术和自动代码生成技术的闸机建模方法 |
| CN103915002A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-07-09 | 河南理工大学 | 无极绳绞车培训虚拟仿真装置 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 任伟建等: "钻井设备三维建模及其工作动态仿真研究", 《计算机仿真》 * |
| 张炳达等: "虚拟现实开发平台在变电站仿真系统中的应用", 《高电压技术》 * |
| 漆晓霞: "基于虚拟现实技术的变电站仿真培训系统的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 * |
| 谢成: "基于虚拟实境技术的变电站三维仿真培训平台的研制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105160095A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-16 | 国家电网公司 | 一种变电站应用平台的构建方法和系统 |
| CN105186353A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-23 | 国网上海市电力公司 | 一种基于三维模型的变电站动设备带电状态显示方法 |
| CN105186353B (zh) * | 2015-09-22 | 2019-02-19 | 国网上海市电力公司 | 一种基于三维模型的变电站动设备带电状态显示方法 |
| CN105574777A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-05-11 | 中国南方电网有限责任公司 | 变电站三维智能建站方法 |
| CN106154866A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-11-23 | 华自科技股份有限公司 | 水电站三维虚拟仿真监控方法及系统 |
| CN106154866B (zh) * | 2016-08-22 | 2019-07-02 | 华自科技股份有限公司 | 水电站三维虚拟仿真监控方法及系统 |
| CN106557635A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-04-05 | 新乡学院 | 一种利用计算机多维空间的数学建模方法 |
| CN108022039A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-05-11 | 国家电网公司 | 一种基于增强现实的变电站仿真培训系统 |
| CN108022039B (zh) * | 2017-11-21 | 2021-11-26 | 国家电网有限公司 | 一种基于增强现实的变电站仿真培训系统 |
| CN108089969A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-29 | 天脉聚源（北京）科技有限公司 | 一种存储过程的滚动动画的方法及装置 |
| CN111553079A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-18 | 武汉船舶职业技术学院 | 一种基于虚拟现实技术的三维电网培训仿真方法 |
| CN111553079B (zh) * | 2020-04-29 | 2023-06-09 | 武汉船舶职业技术学院 | 一种基于虚拟现实技术的三维电网培训仿真方法 |
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