[实用新型]配电仿真训练系统

说明书

技术领域

本实用新型提供一种仿真训练系统，具体涉及一种基于洞穴状自动虚拟系统的配电仿真训练系统。

背景技术

CAVE（Cave Automatic Virtual Environment）——洞穴状自动虚拟系统，是一种基于投影的沉浸式虚拟现实显示系统。它用于产生一个可供多人使用的完全沉浸式的三维虚拟环境。CAVE由于其良好的沉浸感和交互性，被广泛的应用于科研、军事、航天和仿真培训等领域。

配电的培训不能在现场设备上进行，目前传统的配电培训大多是在计算机上完成的，学员使用鼠标和键盘来对计算机中电力设备进行操作，以此达到培训的目的。但是，这种培训方式与真实场景有很大不同，很难让学员产生身临其境的沉浸感和现场真实操作的体验。

实用新型内容

本实用新型提供一种配电仿真训练系统，建立用于仿真训练的硬件设备环境，增强现场真实操作体验，提高培训效果。

为实现上述目的，本实用新型提供一种配电仿真训练系统，其特点是，该系统包含：

训练间，其具有半封闭的洞穴状空间，训练间的侧壁设置有投影屏幕；

位置跟踪器，其分布设置于训练间内；

由受训人员穿戴的动作捕捉设备；

动作信息采集机，其输入端电路连接位置跟踪器和动作捕捉设备，采集并输出受训人员的动作信息与位置信息；

仿真场景存储模块，其存储预设的仿真场景信息；

图像合成机，其输入端电路连接动作信息采集机和仿真场景存储模块的输出端；

图像生成机，其输入端网络连接图像合成机的输出端；

投影仪，其输入端电路连接图像生成机的输出端，投影输出端分别对准投影屏幕。

上述图像合成机与图像生成机之间通过网络交换机进行网络通信。

每个上述投影屏幕配备有两组图像生成机和投影仪，该两组图像生成机和投影仪分别生成渲染左、右眼的三维场景图像投射于投影屏幕，该配电仿真训练系统还包含由受训人员携带匹配三维场景图像的立体眼镜。

该系统还包含靠近训练间设置的音响设备。

上述动作捕捉设备采用由受训人员戴在手上的动作捕捉手套。

上述动作捕捉设备采用由受训人员全身穿戴的动作捕捉衣。

上述训练间内设有三面相邻的侧壁，该三面侧壁中相邻的两侧壁之间呈直角。

上述三面侧壁上分别设有投影屏幕，每个投影屏幕分别对应设有投影仪。

本实用新型配电仿真训练系统和现有技术的配电训练技术相比，其优点在于，本实用新型基于洞穴状虚拟系统技术，采用半封闭空间并配合投影建立配电操作仿真的硬件环境，通过动作捕捉设备采集受训人员的操作动作，并通过由集成电路实现的图像合成机将预制的仿真场景与受训人员的仿真操作进行合成与适当交互，并将合成的仿真操作的图像通过投影仪投射在训练间中给受训人员查看，以实现增强受训人员现场真实操作体验、提高培训效果的目的；

本实用新型还设有立体眼镜和音响设备，立体眼镜实现仿图像的三维化，提高受训人员的视觉感受，音响设备增加训练期间的环境声音仿真，增强受训人员现场真实操作体验、提高培训效果；

本实用新型采用动作捕捉手套或动作捕捉衣作为受训人员的动作捕捉设备，操作中使用简单，增加仿真真实性。

附图说明

图1为本实用新型配电仿真训练系统的硬件结构示意图；

图2为本实用新型配电仿真训练系统的图像合成机的电路框图；

图3为本实用新型配电仿真训练系统的图像生成机的电路框图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例。

如图1所示，本实用新型提供一种基于CAVE的配电仿真训练系统，该系统集成了图形处理站、网络交换机6、位置跟踪器1、动作捕捉设备2、立体眼镜、投影仪8、音响的硬件设备。

配电仿真训练系包含有训练间，该训练间采用一个具有半封闭空间的洞穴状房间，其中一个侧壁设有进入口，其余侧壁则设有投影屏幕9，用于仿真操作图像投射。本实施例中训练间设有三面相邻的作为图像投射的侧壁，该三面侧壁中相邻的两侧壁之间呈直角设置，该三面内侧壁上分别设有投影屏幕9，每个投影屏幕9分别对应设有投影仪8，图像分别通过三个投影屏幕9对应的投影仪8投射到三面内侧壁上组成一个整体的仿真的配电训练场景。训练间用于投射图像的内侧壁还可以做成弧形或环形屏幕以投射场景图像，提高仿真的体验。