[发明专利]基于VR虚拟沉浸及环幕互动的设备绝缘试验培训系统

权利要求书

1.一种基于VR虚拟沉浸及环幕互动的设备绝缘试验培训系统，它包括：

全息子系统：基于全息投影技术和虚拟主持人技术通过拍摄录制相应教学视频，实现自动迎宾、主持和教师角色功能；

理论学习与考核子系统：实现对学员进行实时考试、在线考试、试题管理、自动组卷、自动阅卷和信息查询；

环幕互动三维仿真子系统：基于VR虚拟沉浸、环幕投影成像和3D立体影像观看互动，实操学员通过进行佩戴VR眼镜和带体感手套进行实操培训和考核，同时将实操学员的试验过程通过3D立体眼镜对围观的学员进行三维空间的实时画面传播；

管理子系统：集用户用户管理、内容管理、考核管理和日志管理四个模块内容为一体进行系统管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟沉浸及环幕互动的设备绝缘试验培训系统，其特征在于：所述环幕互动三维仿真子系统中VR虚拟沉浸实现方法为：通过外景取材收取资料，采用3DMAX三维制作软件进行1:1模型架构还原，导入Unity3D引擎进行效果集成，利用VS脚本编辑工具进行各个事件的代码编写，完成系统整体逻辑结构和试验流程脚本的配置；通过将HTC VIVE头戴式VR眼镜与电脑连接，通过数据线和HDMI线进行数据和视频信号的传输，此外VR眼镜使用32颗光电传感器和定位器，360°全方位移动，110°接近人眼的大视角，2160*1200分辨率、90HZ屏幕刷新率，将PC端的视频信号呈现在VR眼镜上，另外控制器定位系统Lighthouse，利用激光和光敏传感器来确定运动物体的位置保证在虚拟的环境中进行移动， VR数据手套采用九轴惯性传感器，全手稳定动捕，实现手部的虚拟模拟；将真实世界的环境模拟进虚拟的环境中，通过头戴式VR眼镜和数据手套，使实操学员置身于虚拟的环境中进行试验流程的操作和学习。

3.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟沉浸及环幕互动的设备绝缘试验培训系统，其特征在于：所述环幕投影成像的实现方法为：在Unity3D引擎上编辑双摄像机，实现左右3D信号的输出，通过HDMI视频线将信号源输入到两台激光超短焦系列工程投影机上；两台激光超短焦系列工程投影机通过HDMI视频线连接到融合处理主机上，融合处理主机通过HDMI线连接VR主机，电脑上面的3D视频信号投影到环幕上面，利用边缘矫正系统修正两台投影机的投影画面的重叠错乱部分，最后调整投影机的3D格式，与VR电脑输出的信号源兼容，实现环幕3D信号投影成像。

4.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟沉浸及环幕互动的设备绝缘试验培训系统，其特征在于：3D立体影像观看的实现方法为：整个系统通过同一个路由器连接各个环幕主机，登录路由器进行网址设置，使整个系统环境建立局域网通信；使环幕主机、VR主机和全息主机在同一个局域网环境内；打开3D主动立体发射器，覆盖范围为整个教室，启动学员佩戴的3D主动立体眼镜，利用快门式3D技术，当3D信号输入到显示设备后，图像便以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器或蓝牙无线方式将这些帧信号传输出去，负责接收的3D眼镜在刷新同步实现左右眼观看对应的图像，并且保持与2D视像相同的帧数，学员的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉，便观看到环幕上面的3D立体影像。

5.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟沉浸及环幕互动的设备绝缘试验培训系统，其特征在于：所述全息子系统的实现方法为：基于全息投影技术、虚拟主持人技术通过拍摄录制相应教学视频，实现自动迎宾、主持和教师角色功能；学员通过选择完成电气设备模型、实训室及系统介绍和试验过程全息数字影片的观看和学习；运用真人影像、人机互动红外感应装置和全息投影显示技术来实现。