[发明专利]一种轧制前滑测定虚拟实验方法及系统

权利要求书

1.一种轧制前滑测定虚拟实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：策划和设计虚拟实验方案；

步骤S2：采集整理现场实验数据和实验现象；

步骤S3：基于采集的实验数据和实验现象，建立虚拟实验的3D场景模型；

步骤S4：基于虚拟实验的3D场景模型和实验操作步骤，得到实验操作模型；

步骤S5：结合3D场景模型、实验操作模型、数据库、实验学习模块、实验考核模块得到轧制前滑测定实验的3D仿真实验模型；

步骤S6：运行3D仿真实验模型，基于3D仿真实验模型中的人机交互界面进行实验原理、实验方法的学习以及可重复性仿真实验的操作，并记录操作者的操作过程和关键数据的输入输出情况；

步骤S7：通过记录的操作者的操作过程和关键数据的输入输出情况对实验结果进行评估；

步骤S8：在后台数据库记录用户的实验操作、实验数据和评估结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，建立虚拟实验的3D场景模型具体包括：对实验环境、实验设备、实验结果进行场景建模。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，得到实验操作模型的过程包括对人机交互界面以及标准实验操作步骤的参数和步骤进行编辑和设计。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述3D场景模型中的实验环境、实验设备、实验结果在实验操作模型中体现；

所述实验操作模型中虚拟实验的操作对象是3D场景模型中的实验设备，虚拟实验的操作结果是3D场景模型中的实验结果，虚拟实验的环境具体由3D场景模型中的实验环境来表达。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括，将3D场景模型导入虚拟实验操作模型，建立实验操作模型在3D场景模型中的可视化效果和逻辑控制，再加入实验学习模块、实验考核模块、数据库，得到3D仿真实验模型，并对场景的效果和人机交互模块进行调试。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可视化效果包括：对实验操作练习模块的操作项进行高亮显示，实验轧机、实验结果展示；实验结果展示的可视化效果是基于采集的实验现象进行编辑、渲染的；

所述逻辑控制是指3D仿真实验模型中的实验操作模型与3D场景模型要素之间的调用和控制等交互，具体包括：实验操作模型调用3D场景模型中的要素，进行参数输入控制，3D场景模型给出相应的实验结果展示。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述实验操作练习模块，还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于利用后台数学模型，对实验数据进行自动计算处理，获得最终实验数据和曲线；

所述实验考核模块在实验操作逻辑的基础上，在关键步骤或参数调整位置设置考核点，并且不提供操作步骤提示，数据处理过程需要操作人员自行计算并输入；

所述数据库用于存储各模型要素、用户操作、实验结果和考评结果。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6中，用户通过对键盘和鼠标的操控对实验的虚拟场景进行多角度观察和转换，通过调节镜头的远近对实验进行细节的观察，通过设备“亮光”提示和界面“提示语”提示的方式进行操作练习，通过多次实验和测量提高实验数据的准确性。

9.一种轧制前滑测定虚拟实验系统，其特征在于，包括：高性能虚拟环境处理计算机、输入模块、传感器模块、应用处理模块、输出模块和通信模块；

所述传感器模块为体感设备，连接到高性能虚拟环境处理计算机上，通过体感设备上设置的感应器，接收用户的动作或语音信息，并完成信号的转换，体感设备包括但不限于穿戴式手套、穿戴式手柄、手持式控制器、红外线控制器；

所述应用处理模块用于制作和编辑3D场景模型；

所述显示输出模块包括头戴显示器和非头戴显示器；所述头戴显示器通过各种头戴式显示设备，向眼睛发送光学信号，通过感应人们眼部活动，接受指令，再呈现图像；所述非头戴显示器是指不需佩戴在头部的显示设备。