CN112396932A - 一种基于ar的输电现场作业培训3d场景生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于AR的输电现场作业培训3D场景生成方法，通过3D输电现场的作业场景，在进行输电现场的作业培训时，只需通过相应的AR设备，即可达到在实际操作过程中相同的感受，针对性的对输电现场的作业中发生的不同问题通过3D输电现场的作业场景进行实际的布置，以达到对培训人员有效的培训效果，在培训过程中可以灵活的布置3D输电现场的作业场景以达到专业培训的目的。
Description
技术领域
本发明涉及基于AR的输电现场作业培训技术领域，具体为一种基于AR的输电现场作业培训3D场景生成方法。
背景技术
增强现实，简称AR，增强现实技术也被称为扩增现实，AR增强现实技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的技术内容，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上，实施模拟仿真处理，叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在，此技术能够很好的运用于现实生活中高危岗位的培训中，如输电现场作业岗位。
现有的输电现场作业培训通过书面教学方式进行相关的培训，在实际输电现场作业中现场作业比较复杂，所面临的问题也是多样化的，不能通过书面教学方式达到良好的培训效果，因此需要发明一种基于AR的输电现场作业培训3D场景生成方法，
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于AR的输电现场作业培训3D场景生成方法，具备良好的实际操作感受、规范操作步骤、具有良好的培训效果等优点，解决了现场作业比较复杂，所面临的问题也是多样化的，不能通过书面教学方式达到良好的培训效果的问题。
为实现上述具备良好的实际操作感受、规范操作步骤、具有良好的培训效果目的，本发明提供如下技术方案：
该种基于AR的输电现场作业培训3D场景生成方法，包括以下步骤：
S1、3D指导作业书编辑
将现有的输电现场的作业时的作业流程、作业步骤、步骤中的具体作业对象与工具等内容放入到基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件的软件内，用于对输电现场作业的过程规划，生成“3D数字化作业指导书，同时在编辑过程中将一个作业步骤所需要的角色描述、对作业步骤内容的文字/图片/视频描述、基于3D模型的动作过程进行编入，构成完整的培训规划，在将完整的培训计划输入到后台数据库内。
S2、3D建模
针对每个应用场景列出作业所需的工器具数量及型号规格，后台技术人员根据输电现场作业所需对这些作业工器具及关键动作进行3D建模，导入到培训作业支持后台的系统数据库中，在将后台数据库和AR环境进行结合。
S3、培训场景布设
依照上述步骤S1和S2中培训规划对3D建模的作业所需的工器具数量进行规范的场景布设，同时在将每一个步骤的规范动作和使用的相对应的工具进行结合，同时对整个场景进行色彩填充，将整个场景输入AR环境下的作业过程训练与考核”软件内。
S4、AR环境培训测试
将生成的3D输电现场的作业设定不同的操作人员，测试者通过3D设备进入到3D输电现场的作业场景内，使用虚拟工具进行操作，已测试设定的3D输电现场的作业场景所存在的缺陷，并及时进行补正。
特别地，所述步骤S1中使用电脑得word文档对作业书编辑进行编辑，在通过基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件写成3D输电现场的作业场景所需的3D指导作业书。
特别地，所述步骤S2中工器具数量及型号规格为现实输电现场作业中所需的工器具数量及型号规格，且工器具规范的使用步骤进行提前设定。
特别地，所述步骤S3中根据提供的文字/图片/视频输电设备现实的方位进行场景布置，同时根据现实的设备颜色和大小进行设定。
特别地，所述步骤S4中在进行测试时，需要在测试过程中加入预警功能和警示功能，且预警功能和警告功能对应作业步骤、和操作角色进行设定。
特别地，所述步骤S4中的3D设备为AR便携背包和AR眼镜来实现输电现场作业的模拟操作。
特别地，所述步骤S4中在进行日常训练时，可以通过发现错误进行及时上报，从而不断完善。
特别地，所述步骤S4中3D设备为AR便携背包和AR眼镜均可以外接局域网，通过局域网进一步改善3D输电现场真实性。
特别地，所述步骤S1中的基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件和外接局域网信号连接，且同时信号连接数据库。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于AR的输电现场作业培训方法，具备以下有益效果：
1、该基于AR的输电现场作业培训方法，能够通过3D输电现场的作业场景，能够在进行输电现场的作业培训时，只需通过相应的AR设备，即可达到在实际操作过程中相同的感受，且能够针对性的对输电现场的作业中发生的不同问题通过3D输电现场的作业场景进行实际的布置，以达到对培训人员有效的培训效果，且在培训过程中可以灵活的布置3D输电现场的作业场景以达到专业培训的目的，有效的解决了在实际输电现场作业中现场作业比较复杂，所面临的问题也是多样化的，不能通过书面教学方式达到良好的培训效果的问题。
2、该基于AR的输电现场作业培训方法，通过将现有的输电现场的作业时的作业流程、作业步骤、步骤中的具体作业对象与工具等内容放入到基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件的软件内，能够在实际的3D输电现场的作业场景中，起到良好的规范步骤作用，且通过3D输电现场的作业场景打造输电线路现场生产作业的动态指导应用场景，能够解决书面教学的各种弊端，有效的达到了良好的实际操作感受、规范操作步骤的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
本实施例的一种基于AR的输电现场作业培训3D场景生成方法，包括以下步骤：
S1、3D指导作业书编辑
将现有的输电现场的作业时的作业流程、作业步骤、步骤中的具体作业对象与工具等内容放入到基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件的软件内，用于对输电现场作业的过程规划，生成“3D数字化作业指导书，同时在编辑过程中将一个作业步骤所需要的角色描述、对作业步骤内容的文字/图片/视频描述、基于3D模型的动作过程进行编入，构成完整的培训规划，在将完整的培训计划输入到后台数据库内，使用电脑得word文档对作业书编辑进行编辑，在通过基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件写成3D输电现场的作业场景所需的3D指导作业书。
将现有的输电现场的作业时的作业流程、作业步骤、步骤中的具体作业对象与工具等内容放入到基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件的软件内，能够在实际的3D输电现场的作业场景中，起到良好的规范步骤作用，且通过3D输电现场的作业场景打造输电线路现场生产作业的动态指导应用场景，能够解决书面教学的各种弊端，有效的达到了良好的实际操作感受、规范操作步骤的目的。
S2、3D建模
针对每个应用场景列出作业所需的工器具数量及型号规格，后台技术人员根据输电现场作业所需对这些作业工器具及关键动作进行3D建模，导入到培训作业支持后台的系统数据库中，在将后台数据库和AR环境进行结合，工器具数量及型号规格为现实输电现场作业中所需的工器具数量及型号规格，且工器具规范的使用步骤进行提前设定，
通过3D输电现场的作业场景，能够在进行输电现场的作业培训时，只需通过相应的AR设备，即可达到在实际操作过程中相同的感受，且能够针对性的对输电现场的作业中发生的不同问题通过3D输电现场的作业场景进行实际的布置，以达到对培训人员有效的培训效果，且在培训过程中可以灵活的布置3D输电现场的作业场景以达到专业培训的目的，有效的解决了在实际输电现场作业中现场作业比较复杂，所面临的问题也是多样化的，不能通过书面教学方式达到良好的培训效果的问题。
S3、培训场景布设
依照上述步骤S1和S2中培训规划对3D建模的作业所需的工器具数量进行规范的场景布设，同时在将每一个步骤的规范动作和使用的相对应的工具进行结合，同时对整个场景进行色彩填充，将整个场景输入AR环境下的作业过程训练与考核”软件内，根据提供的文字/图片/视频输电设备现实的方位进行场景布置，同时根据现实的设备颜色和大小进行设定。
S4、AR环境培训测试
将生成的3D输电现场的作业设定不同的操作人员，测试者通过3D设备进入到3D输电现场的作业场景内，使用虚拟工具进行操作，已测试设定的3D输电现场的作业场景所存在的缺陷，并及时进行补正，在进行测试时，需要在测试过程中加入预警功能和警示功能，且预警功能和警告功能对应作业步骤、和操作角色进行设定，3D设备为AR便携背包和AR眼镜来实现输电现场作业的模拟操作。
综上所述，该基于AR的输电现场作业培训方法，能够通过3D输电现场的作业场景，能够在进行输电现场的作业培训时，只需通过相应的AR设备，即可达到在实际操作过程中相同的感受，且能够针对性的对输电现场的作业中发生的不同问题通过3D输电现场的作业场景进行实际的布置，以达到对培训人员有效的培训效果，且在培训过程中可以灵活的布置3D输电现场的作业场景以达到专业培训的目的，有效的解决了在实际输电现场作业中现场作业比较复杂，所面临的问题也是多样化的，不能通过书面教学方式达到良好的培训效果的问题，通过将现有的输电现场的作业时的作业流程、作业步骤、步骤中的具体作业对象与工具等内容放入到基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件的软件内，能够在实际的3D输电现场的作业场景中，起到良好的规范步骤作用，且通过3D输电现场的作业场景打造输电线路现场生产作业的动态指导应用场景，能够解决书面教学的各种弊端，有效的达到了良好的实际操作感受、规范操作步骤的目的。
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 (9)
1.一种基于AR的输电现场作业培训3D场景生成方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、3D指导作业书编辑
将现有的输电现场的作业时的作业流程、作业步骤、步骤中的具体作业对象与工具等内容放入到基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件的软件内，用于对输电现场作业的过程规划，生成“3D数字化作业指导书，同时在编辑过程中将一个作业步骤所需要的角色描述、对作业步骤内容的文字/图片/视频描述、基于3D模型的动作过程进行编入，构成完整的培训规划，在将完整的培训计划输入到后台数据库内。
S2、3D建模
针对每个应用场景列出作业所需的工器具数量及型号规格，后台技术人员根据输电现场作业所需对这些作业工器具及关键动作进行3D建模，导入到培训作业支持后台的系统数据库中，在将后台数据库和AR环境进行结合。
S3、培训场景布设
依照上述步骤S1和S2中培训规划对3D建模的作业所需的工器具数量进行规范的场景布设，同时在将每一个步骤的规范动作和使用的相对应的工具进行结合，同时对整个场景进行色彩填充，将整个场景输入AR环境下的作业过程训练与考核软件内。
S4、AR环境培训测试
将生成的3D输电现场的作业设定不同的操作人员，测试者通过3D设备进入到3D输电现场的作业场景内，使用虚拟工具进行操作，已测试设定的3D输电现场的作业场景所存在的缺陷，并及时进行补正。
2.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S1中使用电脑得word文档对作业书编辑进行编辑，在通过基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件写成3D输电现场的作业场景所需的3D指导作业书。
3.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S2中工器具数量及型号规格为现实输电现场作业中所需的工器具数量及型号规格，且工器具规范的使用步骤进行提前设定。
4.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S3中根据提供的文字/图片/视频输电设备现实的方位进行场景布置，同时根据现实的设备颜色和大小进行设定。
5.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S4中在进行测试时，需要在测试过程中加入预警功能和警示功能，且预警功能和警告功能对应作业步骤、和操作角色进行设定。
6.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S4中的3D设备为AR便携背包和AR眼镜，用于实现输电现场作业的模拟操作。
7.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S4中在进行日常训练时，可以通过发现错误进行及时上报，从而不断完善。
8.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S4中3D设备为AR便携背包和AR眼镜均可以外接局域网，通过局域网进一步改善3D输电现场真实性。
9.根据权利要求1所述的一种基于AR的输电现场作业培训方法，其特征在于：所述步骤S1中的基于输电现场作业技术资料的通用作业流程3D指导作业书编辑软件和外接局域网信号连接，且同时信号连接数据库。
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