[发明专利]基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统及方法

权利要求书

1.基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统，其特征在于：包括主机模块、同步显示器和场景漫游设备；主机模块由模型构建平台、虚拟现实编辑平台和终端操作系统组成；模型构建平台、终端操作系统、同步显示器和场景漫游设备分别与虚拟现实编辑平台通过控制电缆连接。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统，其特征在于：模型构建平台通过3D max 2011设计而成，主要用来构建虚拟场景模型和煤层瓦斯含量测定中所需实验仪器及设备模型，实现虚拟场景模型渲染、实验仪器及设备动态效果生成。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统，其特征在于：场景漫游设备主要包括操作手柄，通过扣动操作手柄下方按钮在虚拟场景中发出射线来实现人物、场景移动以及进行实验仪器及设备操作。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统，其特征在于：虚拟现实编辑平台主要用来实现虚拟场景和实验仪器及设备的动态编程。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统，其特征在于：同步显示器主要包括头盔显示器以及计算机显示器，用来采集虚拟场景画面并反馈给学员，同时通过计算机显示器同步显示学员在头盔中接收到的画面，以方便培训者进行指导。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统，其特征在于：终端操作系统主要是培训者用来添加或删除实验设备、更改实验参数、实验方法，以及记录学员操作全过程。

7.根据权利要求6所述的基于虚拟现实技术的煤层瓦斯含量测定实验系统的方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）受训者启动系统，在启动界面选择实训操作进入系统；（2）进入系统后穿戴并连接好虚拟现实操作设备，等待显示器显示出场景画面后带上头盔显示器开始接受画面，并带好接收耳机以及操作手柄，其中接收耳机是用来接收提前录制好的井下环境实况以及隔绝外部声音环境干扰，操作手柄用来实现场景移动以及场景功能的实现；（3）进入虚拟场景后，通过扣动手柄下方按钮在虚拟场景中发出射线进行场景漫游，每次发出的射线端点处即为移动的终点；（4）移动到待测地点以后通过扣动手柄下方按钮并且不松开进行拖动实验设备，拖动到指定地点后松开按钮进行设备放置；（5）通过操作手柄发出射线点击设置好的button组件可以选择打钻、采样和含量测定的操作；（6）等待学员操作结束后，培训者通过终端操作系统记录下学员的全部操作过程并且可以进行评分操作，方便以后查询；（7）等待实验结束后，培训者通过终端操作系统进行更改实验条件、实验参数以及实验方法进行不同条件及不同方法下的瓦斯含量测定。