CN111415267A - 一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法及系统包括如下步骤：灌区三维场景数据采集：地形数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内地形、地貌和河流湖泊等数据信息进行采集并进行存储处理，地物模型数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式。本发明通过上述步骤，可对灌区运行中的各类型数据信息进行实时显示，这样灌区的虚拟与现实结合的效果更好，解决了灌区在灌溉时，因不能将实际运行中的各类数据在虚拟设备上进行实时显示，造成各类型数据无法及时得出，不能了解灌区的整体运行状态，从而导致灌区出现运行效果较差的问题，大大有利于灌溉系统的整体正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域，具体为一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法及系统。
背景技术
灌溉指用水浇地，主要包括漫灌、喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌、调亏灌溉等方式，分为播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等类型，灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。
随着现代科技的发展，在农业灌溉中虚拟与现实技术得到了广泛使用，现有的虚拟与现实技术在使用时，不能将实际运行中的各类数据在虚拟设备上进行实时显示，造成各类型数据无法及时得出，不能了解灌区的整体运行状态，从而导致灌区出现运行效果较差的问题，不利于灌溉系统的整体正常运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法及系统，具备对灌区运行中的各类型数据信息进行实时显示的优点，解决了灌区在灌溉时，因不能将实际运行中的各类数据在虚拟设备上进行实时显示，造成各类型数据无法及时得出，不能了解灌区的整体运行状态，从而导致灌区出现运行效果较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法，包括如下步骤：
A)灌区三维场景数据采集：
地形数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内地形、地貌和河流湖泊等数据信息进行采集并进行存储处理；
地物模型数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内人造景观、渠道和阀门等数据信息进行采集，并进行存储处理；
B)灌区三维模型建立：将采集的地形数据信息和地物模型数据导入计算机，利用三维建模软件将各类信息进行编辑形成三维场景；
C)三维模型数据仿真构建：将得到的三维场景模型导入仿真软件，从而将三维场景转化为仿真场景；
D)仿真场景运行搭建：在仿真场景内逐一添加水泵、渠道和阀门等代表性工程建筑；渠道分为主渠道和分渠道，相同类型渠道的深度设计为恒定值，同时渠道在不同地形状态下的坡度，需根据地形情况进行相应调整；阀门在仿真场景中的状态只包含开启和闭合两种，同时阀门的大小可根据渠道主分进行相应布置；水泵通过编程导入仿真场景，水泵的流量设计为恒定值，各类数据设定结束后进行保存处理。
优选的，所述步骤A)中地形数据在采集后，可采用等高线的形式进行体现。
优选的，一种基于虚拟现实技术的灌区系统，包括如下步骤：
1)在搭建的仿真场景中将水泵、渠道和阀门等利用数据进行连接，连接完成对搭建的仿真场景进行演示，以保证各搭建模块之间的运行畅通；
2)输入控制信息，开启阀门和水泵，水泵的水流信息在水泵上进行显示，水流通过阀门进入主渠道和分渠道，主渠道和分渠道上显示水量以及最终的流向，得出灌区设计结。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过上述步骤，可对灌区运行中的各类型数据信息进行实时显示，这样灌区的虚拟与现实结合的效果更好，解决了灌区在灌溉时，因不能将实际运行中的各类数据在虚拟设备上进行实时显示，造成各类型数据无法及时得出，不能了解灌区的整体运行状态，从而导致灌区出现运行效果较差的问题，大大有利于灌溉系统的整体正常运行，值得推广。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法，包括如下步骤：
A)灌区三维场景数据采集：
地形数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内地形、地貌和河流湖泊等数据信息进行采集并进行存储处理，步骤A)中地形数据在采集后，可采用等高线的形式进行体现；
地物模型数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内人造景观、渠道和阀门等数据信息进行采集，并进行存储处理；
B)灌区三维模型建立：将采集的地形数据信息和地物模型数据导入计算机，利用三维建模软件将各类信息进行编辑形成三维场景；
C)三维模型数据仿真构建：将得到的三维场景模型导入仿真软件，从而将三维场景转化为仿真场景；
D)仿真场景运行搭建：在仿真场景内逐一添加水泵、渠道和阀门等代表性工程建筑；渠道分为主渠道和分渠道，相同类型渠道的深度设计为恒定值，同时渠道在不同地形状态下的坡度，需根据地形情况进行相应调整；阀门在仿真场景中的状态只包含开启和闭合两种，同时阀门的大小可根据渠道主分进行相应布置；水泵通过编程导入仿真场景，水泵的流量设计为恒定值，各类数据设定结束后进行保存处理；
一种基于虚拟现实技术的灌区系统，包括如下步骤：
1)在搭建的仿真场景中将水泵、渠道和阀门等利用数据进行连接，连接完成对搭建的仿真场景进行演示，以保证各搭建模块之间的运行畅通；
2)输入控制信息，开启阀门和水泵，水泵的水流信息在水泵上进行显示，水流通过阀门进入主渠道和分渠道，主渠道和分渠道上显示水量以及最终的流向，得出灌区设计结果，通过上述步骤，可对灌区运行中的各类型数据信息进行实时显示，这样灌区的虚拟与现实结合的效果更好，解决了灌区在灌溉时，因不能将实际运行中的各类数据在虚拟设备上进行实时显示，造成各类型数据无法及时得出，不能了解灌区的整体运行状态，从而导致灌区出现运行效果较差的问题，大大有利于灌溉系统的整体正常运行，值得推广；
实施例一：
一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法，包括如下步骤：
A)灌区三维场景数据采集：
地形数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内地形、地貌和河流湖泊等数据信息进行采集并进行存储处理；
地物模型数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内人造景观、渠道和阀门等数据信息进行采集，并进行存储处理；
B)灌区三维模型建立：将采集的地形数据信息和地物模型数据导入计算机，利用三维建模软件将各类信息进行编辑形成三维场景；
C)三维模型数据仿真构建：将得到的三维场景模型导入仿真软件，从而将三维场景转化为仿真场景；
D)仿真场景运行搭建：在仿真场景内逐一添加水泵、渠道和阀门等代表性工程建筑；渠道分为主渠道和分渠道，相同类型渠道的深度设计为恒定值，同时渠道在不同地形状态下的坡度，需根据地形情况进行相应调整；阀门在仿真场景中的状态只包含开启和闭合两种，同时阀门的大小可根据渠道主分进行相应布置；水泵通过编程导入仿真场景，水泵的流量设计为恒定值，各类数据设定结束后进行保存处理；
一种基于虚拟现实技术的灌区系统，包括如下步骤：
1)在搭建的仿真场景中将水泵、渠道和阀门等利用数据进行连接，连接完成对搭建的仿真场景进行演示，以保证各搭建模块之间的运行畅通；
2)输入控制信息，开启阀门和水泵，水泵的水流信息在水泵上进行显示，水流通过阀门进入主渠道和分渠道，主渠道和分渠道上显示水量以及最终的流向，得出灌区设计结果，通过上述步骤，可对灌区运行中的各类型数据信息进行实时显示，这样灌区的虚拟与现实结合的效果更好，解决了灌区在灌溉时，因不能将实际运行中的各类数据在虚拟设备上进行实时显示，造成各类型数据无法及时得出，不能了解灌区的整体运行状态，从而导致灌区出现运行效果较差的问题，大大有利于灌溉系统的整体正常运行，值得推广。
综上所述：该基于虚拟现实技术的灌区设计方法及系统，通过上述步骤，解决了灌区在灌溉时，因不能将实际运行中的各类数据在虚拟设备上进行实时显示，造成各类型数据无法及时得出，不能了解灌区的整体运行状态，从而导致灌区出现运行效果较差的问题，大大有利于灌溉系统的整体正常运行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法，其特征在于：包括如下步骤：
A)灌区三维场景数据采集：
地形数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内地形、地貌和河流湖泊等数据信息进行采集并进行存储处理；
地物模型数据采集：利用人工现场实际测量和资源卫星普查相结合的方式，对灌区内人造景观、渠道和阀门等数据信息进行采集，并进行存储处理；
B)灌区三维模型建立：将采集的地形数据信息和地物模型数据导入计算机，利用三维建模软件将各类信息进行编辑形成三维场景；
C)三维模型数据仿真构建：将得到的三维场景模型导入仿真软件，从而将三维场景转化为仿真场景；
D)仿真场景运行搭建：在仿真场景内逐一添加水泵、渠道和阀门等代表性工程建筑；渠道分为主渠道和分渠道，相同类型渠道的深度设计为恒定值，同时渠道在不同地形状态下的坡度，需根据地形情况进行相应调整；阀门在仿真场景中的状态只包含开启和闭合两种，同时阀门的大小可根据渠道主分进行相应布置；水泵通过编程导入仿真场景，水泵的流量设计为恒定值，各类数据设定结束后进行保存处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法，其特征在于：所述步骤A)中地形数据在采集后，可采用等高线的形式进行体现。
3.根据权利要求1-2所述的一种基于虚拟现实技术的灌区系统，其特征在于：包括如下步骤：
1)在搭建的仿真场景中将水泵、渠道和阀门等利用数据进行连接，连接完成对搭建的仿真场景进行演示，以保证各搭建模块之间的运行畅通；
2)输入控制信息，开启阀门和水泵，水泵的水流信息在水泵上进行显示，水流通过阀门进入主渠道和分渠道，主渠道和分渠道上显示水量以及最终的流向，得出灌区设计结果。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112327671A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-05 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于ar的调节阀状态监测与快速响应控制系统 |
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| CN107624627A (zh) * | 2017-08-11 | 2018-01-26 | 骆秀菊 | 一种基于虚拟现实的农业灌溉系统 |
| CN107633557A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-01-26 | 黑龙江省水利水电勘测设计研究院 | 一种基于虚拟现实技术的灌区设计方法及系统 |
| CN108353770A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-03 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 管理农田的方法、装置和系统、监控农田的方法及装置 |
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