CN108665758A - 高压巡线vr场景实现方法 - Google Patents

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CN108665758A
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丁靖仪
黄敏如
刘何敏
苏永伟
林岳智
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Guangdong Power Grid Co Ltd
Dongguan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Guangdong Power Grid Co Ltd
Dongguan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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Abstract

本发明公开了一种高压巡线VR场景实现方法。该方法在虚拟现实（VR）技术的基础上，针对高沉浸感虚拟体验高压巡线及激光清障，采用实景建模技术，对高压巡线典型工作场景进行VR展示与体验，其中的内容包含高压电塔线路巡检和电缆清障，并通过漫游和交互的方式让参与者能够站在工作者的角度了解高压巡线的工作内容，该方法对高压巡线工作人员提前适应工作内容以及对企业利用多种宣传媒介和手段进行安全用电、绿色用电及节约用电等用电知识的普及和教育具有重要意义，通过家庭安全用电隐患排查的角度实施，不仅在于模拟实际的物理在场感，还在于通过自然交互方式消除真实环境与计算机系统之间的界限。

Description

高压巡线VR场景实现方法
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术和IEM沉浸式教育技术领域，具体涉及一种高压巡线VR场景实现方法。
背景技术
电力工作简要概括包含输、变、配电，其中供电局面对的是广大电力使用单位和千家万户。利用多种宣传媒介和手段进行安全用电、绿色用电、节约用电等用电知识的普及教育是供电局日常工作的一部分。在传统宣传方式中，报纸、杂志、书籍等印刷媒介和广播、电视、电影等媒介较为常见，此类传统的宣传方式虽然有利于让受众了解电力工作内容，但存在单一、平面的局限性。而由于电力工作的高危性，也无法让受众亲身体验电力工作；在电力培训方向，传统的纸质培训和视频演示也受限于空间维度，无法让被培训者可以亲身感受到电力工作内容。
虚拟现实技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的各种感觉，使人作为参与者通过装置，自然地在虚拟世界进行体验和交互。随着虚拟现实技术和相关硬件的快速发展，将虚拟现实技术应用于电莞家进行VR宣传愈加重要。贴近真实的操作训练环境，营造能够使人沉浸的虚拟现实环境，让人专注在当前目标的虚拟情境下，充分了解到具体工作的真是场景。
随着虚拟现实技术和相关硬件的快速发展，将虚拟现实技术应用于电莞家进行VR宣传，甚至应用于电力工作者从业技能培训，存在着现实意义与前瞻性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种高压巡线VR场景实现方法。该方法在虚拟现实（VR）技术的基础上，针对高沉浸感虚拟体验高压巡线及激光清障，采用实景建模技术，对高压巡线典型工作场景进行VR展示与体验，其中的内容包含高压电塔线路巡检和电缆清障，并通过漫游和交互的方式让参与者能够站在工作者的角度了解高压巡线的工作内容，该方法对高压巡线工作人员提前适应工作内容以及对企业利用多种宣传媒介和手段进行安全用电、绿色用电及节约用电等用电知识的普及和教育具有重要意义，通过家庭安全用电隐患排查的角度实施，不仅在于模拟实际的物理在场感，还在于通过自然交互方式消除真实环境与计算机系统之间的界限。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
一种高压巡线VR场景实现方法，具体包括如下三个阶段：
第一阶段：
（1）根据需要进行巡线的典型现场，采集三维模型数据；
（2）根据采集的三维模型数据，搭建模拟硬件环境；
第二阶段：
（1）在构建的模拟硬件环境中，设计、搭建并部署沉浸式教育管理软件系统；
（2）对部署好的沉浸式教育管理软件系统进行二次开发，完善模拟硬件环境的展示和体验效果，并对模拟硬件环境进行渲染和优化；
第三阶段：
正式试运行系统，并不断根据用户体验效果进行优化，同时不断修改其中的漏洞（BUG），使该模拟硬件环境不断完善。
优选的，第一阶段步骤（2）中，构建的模拟硬件环境的采用系统架构中，客户端采用可穿戴VR设备，主机控制端安装IES沉浸式教育软件系统，服务端采用可穿戴VR设备，并通过无线模块连接。
更优选的，第一阶段步骤（2）中，客户端采用的可穿戴VR设备包括可穿戴的VR一体机。
优选的，第二阶段步骤（2）中，所述沉浸式教育管理软件系统为IEM沉浸式教育管理软件系统。以IEM沉浸式教育管理软件系统为管理系统，具有用户登录和管理、课程选择和管理、学习者视角监视以及设备管理状态监控的功能，通过独有的VR技术实现虚拟现实化、智能化和操控化。
优选的，第二阶段步骤（2）中，二次开发的内容包括演示内容筛选、演示内容搜索、演示内容加载、体验者注意力监控、体验者基本状态、截图、结束演示或体验者人数扩展。
更优选的，第二阶段步骤（2）中，所述体验者基本状态包括离线显示、在线显示、当前视角监控以及选中状态。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
（1）本发明方法针对包括高沉浸感虚拟体验高压巡线及激光大炮清障的电力工作内容，让参观者可以身临其境般学习掌握用电安全隐患知识，从而达到安全用电、绿色用电的知识普及和教育的目的；
（2）本发明方法模拟实际的物理在场感，通过自然交互方式消除真实环境与计算机系统之间的界限，拉近人与虚拟环境的距离，解决受众在接触信息时单一、平面的内容来源，让受众从不同的角度、场景理解安全用电的重要性，全面且具有趣味性，并在员工培训中具有身临其境之感，让平面信息“活起来”，实现人机充分交互；
（3）本发明方法的硬件使用方便，不受环境限制，既可在室内使用，又可进入到社区或中小学使用；
（4）本发明方法的技术内容还包括了沉浸式教育管理软件平台功能的设计和二次开发；使沉浸式教育平台软件具备传统教学管理、教学指挥、人机交互及大数据传输的功能外，还具备演示内容筛选、演示内容搜索、演示内容加载、体验者注意力监控、体验者基本状态（包括离线显示、在线显示、当前视角监控以及选中状态等内容）、截图、结束演示或体验者人数扩展等功能，在本发明的技术方案中辅助虚拟VR技术进行了进一步的应用与发展。
附图说明
图1为本发明高压巡线VR场景实现方法的系统架构示意图；
图2为本发明高压巡线VR场景实现方法的模拟环境构建流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。
实施例1
一种高压巡线VR场景实现方法，系统架构示意图和模拟环境构建流程图分别如图1和图2所示，具体包括如下三个阶段：
第一阶段：
（1）三维模型数据的采集：根据需要进行巡线的典型现场，采集三维模型数据；
（2）硬件环境的搭建：根据采集的三维模型数据，搭建模拟硬件环境；
构建的模拟硬件环境的采用系统架构中，客户端采用可穿戴VR设备（北京小鸟看看科技有限公司出产的Pico Goblin小怪兽VR一体机），主机控制端（揽阅 M2平板电脑）安装IES沉浸式教育软件系统，服务端采用可穿戴VR设备，并通过无线模块（深圳市朝恒辉网络科技有限公司出产的无线路由器，型号LG-A810）连接；
第二阶段：
（1）IEM沉浸式教育管理软件系统的搭建部署：在构建的模拟硬件环境中，设计、搭建并部署IEM沉浸式教育管理软件系统；
（2）二次开发、渲染和优化：对部署好的IEM沉浸式教育管理软件系统进行二次开发，二次开发的内容包括演示内容筛选、演示内容搜索、演示内容加载、体验者注意力监控、体验者基本状态（包括离线显示、在线显示、当前视角监控以及选中状态）、截图、结束演示或体验者人数扩展；完善模拟硬件环境的展示和体验效果，并对模拟硬件环境进行渲染和优化；
第三阶段：
（1）系统正式试运行与优化：正式试运行系统，并不断根据用户体验效果进行优化，同时不断修改其中的漏洞，使该模拟硬件环境不断完善。
实施例2
一种高压巡线VR场景实现方法，与实施例1相同，同时分别具体选择制作虚拟现实环境中的高压巡线、无人机巡线及激光大炮清理高压线上的风筝的VR互动体验式的内容。
通过展示高压巡线、无人机巡线以及激光大炮清障的典型工作场景的交互操作等虚拟现实交互体验，让参观者能体验平常看不到的电力高危工作内容，让普通参观者也能完成高危工作的内容。
以上实施例仅为本发明较优实施例，仅在于对本发明的技术方案作进一步详细的描述，而不用于限制本发明的保护范围，方案中的硬件可以被有同样功能的硬件替代。任何未脱离本发明精神实质的更改、替换或修饰等，均将落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高压巡线VR场景实现方法，其特征在于，具体包括如下三个阶段：
第一阶段：
（1）根据需要进行巡线的典型现场，采集三维模型数据；
（2）根据采集的三维模型数据，搭建模拟硬件环境；
第二阶段：
（1）在构建的模拟硬件环境中，设计、搭建并部署沉浸式教育管理软件系统；
（2）对部署好的沉浸式教育管理软件系统进行二次开发，完善模拟硬件环境的展示和体验效果，并对模拟硬件环境进行渲染和优化；
第三阶段：
正式试运行系统，并不断根据用户体验效果进行优化，同时不断修改其中的漏洞，使模拟硬件环境不断完善。
2.根据权利要求1所述的一种高压巡线VR场景实现方法，其特征在于，第一阶段步骤（2）中，构建的模拟硬件环境的采用系统架构中，客户端采用可穿戴VR设备，主机控制端安装IES沉浸式教育软件系统，服务端采用可穿戴VR设备，并通过无线模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种高压巡线VR场景实现方法，其特征在于，第一阶段步骤（2）中，客户端采用的可穿戴VR设备包括可穿戴的VR一体机。
4.根据权利要求1所述的一种高压巡线VR场景实现方法，其特征在于，第二阶段步骤（2）中，所述沉浸式教育管理软件系统为IEM沉浸式教育管理软件系统。
5.根据权利要求1所述的一种高压巡线VR场景实现方法，其特征在于，第二阶段步骤（2）中，二次开发的内容包括演示内容筛选、演示内容搜索、演示内容加载、体验者注意力监控、体验者基本状态、截图、结束演示或体验者人数扩展。
6.根据权利要求5所述的一种高压巡线VR场景实现方法，其特征在于，第二阶段步骤（2）中，所述体验者基本状态包括离线显示、在线显示、当前视角监控以及选中状态。
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