CN111739148A - 基于vr技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，包括步骤①构建输变电工程设计三维建模硬件系统；②主服务器内置建模软件平台；③主服务器内置的软件平台接入PUN；④在主服务器内置入输变电工程设计所需的各种模型；⑤在VR场景下多人联机进行输变电工程设计三维建模；⑥在VR场景下将各建模人员分块完成的三维模型统一归总整合，完成输变电工程设计三维建模。本发明能解决现有技术中普遍存在的由不同人员分块完成的输变电工程设计三维模型在最后做统一归总整合时易出现的模型不兼容、模型属性不统一、链接模型丢失、联动场景无法实现从而导致大量返工造成不必要工作量浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及输变电工程设计三维建模技术领域，具体涉及一种基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法。
背景技术
目前输变电工程设计在三维建模方面主要应用revit、bentley软件外加其它一些辅助软件进行，此类建模方式的优势在于有成熟的技术基础和更多的应用场景，但是，输变电工程设计在三维建模方面通常工作量较大，需要多人分工合作实施，采用目前通行的三维建模方法，由于每个人的操作习惯不一样，技术水平参差不齐，不同人员分块完成的三维模型在最后做统一归总整合时，经常会出现模型不兼容、模型属性不统一、链接模型丢失、联动场景无法实现等问题，导致大量返工，造成不必要的工作量浪费。
发明内容
本发明的目的是：为解决现有技术中存在的问题，提供一种基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法。
本发明的技术方案是：本发明的基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，包括以下步骤：
①构建输变电工程设计三维建模硬件系统：设置用于输变电工程设计三维建模的主服务器，设置3个以上的操作端，每个操作端设有作为访问和操作端口的PC机以及用于PC机处于VR界面下操作的左手手柄、右手手柄和VR头盔，各操作端的PC机通过局域网或互联网与主服务器通信；
②主服务器内置建模软件平台：在主服务器内置Unity开发平台，并对Unity开发平台的SteamVR和VRTK插件进行适于多人协同的输变电工程设计三维建模应用的编译修改；
③主服务器内置的软件平台接入PUN：在主服务器内置的Unity开发平台接入PUN，主服务器通过PUN链接各操作端的PC机；
④在主服务器内置入输变电工程设计所需的各种模型；
⑤在VR场景下多人联机进行输变电工程设计三维建模；
⑥在VR场景下将各建模人员分块完成的三维模型统一归总整合，完成输变电工程设计三维建模。
进一步的方案是：上述步骤①中各操作端的PC机可同一房间、同地或异地设置。
进一步的方案是：上述步骤②中对Unity开发平台的SteamVR和VRTK插件的编译修改，具体包括：
A、重新定义VR界面，创建模型加载菜单，通过重新编译菜单UI属性代码，实现预制体模型VR场景选择预览功能，同时设置菜单UI界面预制体的属性，实现预制体与输变电工程设计模型库模型关联；
B、对预制体设置碰撞事件,并给手柄添加碰撞体,实现手柄触碰菜单UI界面触发触碰事件，通过编译预制体代码对碰撞事件进行监听和广播，若监听到碰撞事件则从模型库加载模型到VR场景；
C、对手柄的VRTK_ControllerEvents和VRTK_InteractGrab插件进行重新编译，实现模型抓取、查看、属性编辑、空间位置和加载事件定义功能。
进一步的方案是：上述步骤⑤具体包括以下步骤：
D、各建模工作人员通过相应操作端的PC机访问登录主服务器的Unity开发平台，通过身份验证后进入多人联机VR场景下输变电工程设计三维建模工作模式；
E、各建模工作人员戴上VR头盔，左右手分别手持左手手柄和右手手柄，在操作端利用PC机的显示屏、左手手柄、右手手柄和VR头盔实施建模操作，建模过程中，各建模工作人员利用VR头盔相互作业可见且各建模工作人员通过VR头盔看到的VR环境下的模型与真实场景原型视觉比例为1:1。
本发明具有积极的效果：本发明的基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，其通过采用基于VR技术的建模硬件系统，并内置修改后适用的开发平台，各建模工作人员在VR环境下采用兼容且属性统一的模型，在相互作业可见且可交流的基础上分工实施建模，分块完成后可方便地归总整合。本发明的方法能够有效解决现有技术中输变电工程三维设计在多人建模过程中出现的模型属性不统一、链接模型丢失、模型不兼容、联动场景无法实现等问题，同时可以实现不同地区超远距离共同协作建模、多人虚拟圆桌会议，建模过程“面对面”交流，体验等比例实物模型交互培训等功能，大大提高工作人员的工作效率。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
（实施例1）
参见图1，本实施例的基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，主要由以下步骤实施：
①构建输变电工程设计三维建模硬件系统
设置用于输变电工程设计三维建模的主服务器，设置3个以上的操作端，每个操作端设有作为访问和操作端口的PC机以及用于PC机处于VR界面下操作的左手手柄、右手手柄和VR头盔。
各操作端的PC机可同一房间、同地或异地设置，各操作端的PC机可通过局域网或互联网与主服务器通信。
②主服务器内置建模软件平台
在主服务器内置Unity开发平台，并对Unity开发平台的“SteamVR”和“VRTK”插件进行适于多人协同的输变电工程设计三维建模应用的编译修改，具体包括：
A、重新定义VR界面，创建模型加载菜单，通过重新编译菜单UI属性代码，实现预制体模型VR场景选择预览功能，同时设置菜单UI界面预制体的属性，实现预制体与输变电工程设计模型库模型关联；
B、对预制体设置碰撞事件（Box Collider）,并给手柄添加碰撞体（Rigidbody),实现手柄触碰菜单UI界面触发触碰事件，通过编译预制体代码对碰撞事件进行监听和广播，若监听到碰撞事件则从模型库加载模型到VR场景；
C、对手柄的“VRTK_ControllerEvents”和“VRTK_InteractGrab”插件进行重新编译，实现模型抓取、查看、属性编辑、空间位置和加载事件定义等功能。
③主服务器内置的软件平台接入PUN
在主服务器内置的Unity开发平台接入PUN（Photon Unity Networking），主服务器通过PUN链接各操作端的PC机，实现主服务器与各操作端一对多和多对多数据同步功能，并对不同操作端提供身份验证、数据匹配、数据加密保存功能。
④在主服务器内置入输变电工程设计所需的各种模型。
⑤在VR场景下多人联机进行输变电工程设计三维建模
多个建模工作人员每人通过1个操作端协同实施输变电工程设计三维建模，具体步骤包括：
D、各建模工作人员通过相应操作端的PC机，访问登录主服务器的Unity开发平台，通过身份验证后进入多人联机VR场景下输变电工程设计三维建模工作模式；
E、各建模工作人员戴上VR头盔，左右手分别手持左手手柄和右手手柄，在操作端利用PC机的显示屏、左手手柄、右手手柄和VR头盔实施建模操作。
建模过程中，建模人员可通过左手手柄进行调取菜单、调取键盘、查属性、修改属性等操作，通过右手手柄可进行模型抓取、人物移动、模型属性查看修改以及碰撞器等操作，模型菜单支持碰撞检测、模型数据调取和场景切换。
建模过程中，各建模工作人员利用VR头盔相互作业可见且可相互交流，但不能直接对其他建模人员设计的模型进行修改，若要修改则需通过PUN验证。
建模过程中，各建模工作人员通过VR头盔看到的VR环境下的模型与真实场景原型视觉比例为1:1，建模人员在对设计的模型效果能直观把握的基础上进行建模工作，大幅提高工作效率。
⑥在VR场景下将各建模人员分块完成的三维模型统一归总整合，完成输变电工程设计三维建模。
由于各建模人员在分块实施建模过程中相互作业可见，采用的模型兼容且属性统一，且在协同实施输变电工程设计三维建模过程中，还可通过虚拟圆桌会议等进行交流，因此在最后阶段将各建模人员分块完成的三维模型进行统一归总整合时能够顺利实施，完成输变电工程设计三维建模。从而能够有效解决现有技术中存在的由多人分块完成的三维模型在最后做统一归总整合时，经常会出现模型不兼容、模型属性不统一、链接模型丢失、联动场景无法实现等问题，导致大量返工，造成不必要的工作量浪费的问题。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
Claims (4)
1.一种基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
①构建输变电工程设计三维建模硬件系统：设置用于输变电工程设计三维建模的主服务器，设置3个以上的操作端，每个操作端设有作为访问和操作端口的PC机以及用于PC机处于VR界面下操作的左手手柄、右手手柄和VR头盔，各操作端的PC机通过局域网或互联网与主服务器通信；
②主服务器内置建模软件平台：在主服务器内置Unity开发平台，并对Unity开发平台的SteamVR和VRTK插件进行适于多人协同的输变电工程设计三维建模应用的编译修改；
③主服务器内置的软件平台接入PUN：在主服务器内置的Unity开发平台接入PUN，主服务器通过PUN链接各操作端的PC机；
④在主服务器内置入输变电工程设计所需的各种模型；
⑤在VR场景下多人联机进行输变电工程设计三维建模；
⑥在VR场景下将各建模人员分块完成的三维模型统一归总整合，完成输变电工程设计三维建模。
2.根据权利要求1所述的基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，其特征在于：所述步骤①中各操作端的PC机可同一房间、同地或异地设置。
3.根据权利要求1所述的基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，其特征在于：所述步骤②中对Unity开发平台的SteamVR和VRTK插件的编译修改，具体包括：
A、重新定义VR界面，创建模型加载菜单，通过重新编译菜单UI属性代码，实现预制体模型VR场景选择预览功能，同时设置菜单UI界面预制体的属性，实现预制体与输变电工程设计模型库模型关联；
B、对预制体设置碰撞事件,并给手柄添加碰撞体,实现手柄触碰菜单UI界面触发触碰事件，通过编译预制体代码对碰撞事件进行监听和广播，若监听到碰撞事件则从模型库加载模型到VR场景；
C、对手柄的VRTK_ControllerEvents和VRTK_InteractGrab插件进行重新编译，实现模型抓取、查看、属性编辑、空间位置和加载事件定义功能。
4.根据权利要求1所述的基于VR技术多人协同的输变电工程设计三维建模方法，其特征在于：所述步骤⑤具体包括以下步骤：
D、各建模工作人员通过相应操作端的PC机访问登录主服务器的Unity开发平台，通过身份验证后进入多人联机VR场景下输变电工程设计三维建模工作模式；
E、各建模工作人员戴上VR头盔，左右手分别手持左手手柄和右手手柄，在操作端利用PC机的显示屏、左手手柄、右手手柄和VR头盔实施建模操作，建模过程中，各建模工作人员利用VR头盔相互作业可见且各建模工作人员通过VR头盔看到的VR环境下的模型与真实场景原型视觉比例为1:1。
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| CN112230893A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-15 | 北京中船信息科技有限公司 | 面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法 |
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