[发明专利]一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统

权利要求书

1.一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统，其特征在于，包括：

人机交互模块，包括软件界面单元和快捷键设置单元；软件界面单元中软件设计的运行环境具有跨平台的功能，用户根据本机的操作系统选择在网页版和软件版同时能够实现对船舶机舱设备三维虚拟维修训练系统的操作；

拆装任务模块，调用轮机设备模型数据库内部预存有用于构建和存储船舶机舱设备虚拟拆装训练所需的零件级模型进行拆装；所述拆装任务模块依次与虚拟漫游环境模块和评估考试仿真模块通信连接；所述拆装任务模块提供接口与评估考试仿真模块连接用于变更拆装任务，方便分配拆装任务；

虚拟漫游环境模块，包括场景构建单元、拆装工艺规划建立单元、拆装过程评价模型生成单元、交互控制单元、拆装过程约束管理单元以及碰撞检测单元，所述虚拟漫游环境模块与所述人机交互模块通信连接，操作者通过快捷键输入指令对所述虚拟漫游环境模块进行操作，所述软件界面单元对操作训练进行三维动态显示；拆装工艺规划建立单元建立拆装工艺规划，根据模型的装配关系信息依据推理法则自动地生成拆装顺序，再依次经过交互控制单元、拆装过程约束管理单元以及碰撞检测单元对拆装顺序进行调整，拆装过程评价模型生成单元对所生成的拆装顺序进行评价，求解最佳拆装序列，生成拆装过程评价模型；

评估考试仿真模块，包括教学单元、训练单元以及考核单元且所述评估考试仿真模块连接所述人机交互模块。

2.根据权利要求1所述的一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统，其特征在于，系统还包括：

轮机设备模型数据库，为所述拆装过程评价模型的生成提供了理论依据，并预存储有专家知识和经验的数据库，其内部预存有零件级模型以及零件装配规则。

3.根据权利要求1或2所述的一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统，其特征在于，所述零件级模型包括船舶主机模型、发电柴油机模型、空压机模型、分油机模型、锅炉模型、泵浦模型、冷却器模型、阀门模型、滤器模型、轴系模型、螺旋桨模型及配套专用工具模型。

4.根据权利要求1所述的一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统，其特征在于，所述拆装过程评价模型生成单元采用层次关系和关联关系结合的方式，生成船舶机舱设备拆装过程模型。

5.根据权利要求4所述的一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统，其特征在于，所述拆装过程评价模型生成单元还引入跳跃拆装路径以实现系统中针对目标拆卸的训练。

6.根据权利要求1所述的一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统，其特征在于，所述场景构建单元构建虚拟拆装场景船舶机舱设备三维模型的过程包括：

S1：收集资料，整理出所需要的参考模型照片、CAD/PDF图纸以及设备的尺寸数据；

S2：建立三维模型，根据所述整理的资料利用三维建模软件等比例建立设备模型，通过点、线、面组合成对象；

S3：对建立好的三维模型添加材质和贴图；

S4：对添加材质和贴图后的三维模型进行烘焙。

7.根据权利要求1所述的一种高真实感的船舶机舱设备三维虚拟考评训练系统，其特征在于，所述教学单元内预存有标准拆装序列及配套动画，所述训练单元内预设有拆装过程仿真和拆装过程评价标准信息，所述考核单元内预设有用户信息；所述考核单元根据用户信息提供考核内容，考核人员通过快捷键选择考核内容进入虚拟漫游环境模块进行操作演练，所述考核单元获取考核人员演练过程并与预设的拆装动态仿真信息进行对比进而得出考核人员拆装过程的评价信息。

8.一种如权利要求1-7任意一项权利要求所述系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：首先进入选取界面选择要进行操作的机舱设备；

步骤2：在选取完要操作的船舶设备之后，进一步选取要进行操作的设备维修项目；

步骤3：选择使用模式，根据选择的使用模式系统加载拆装场景；

步骤4：在使用模式选取之后，根据使用模式设置拆装进度控制模式、提示、计时计分策略。