[发明专利]基于虚拟现实的城轨车辆检修作业工艺研究方法

说明书

本发明提供基于虚拟现实的城轨车辆检修作业工艺研究方法，包括以下步骤：构建目标检修对象的VR初始模型；对初始模型进行场景搭建和程序开发；以Web GL形式打包发布后，在手机端查看处理完成后的互动效果。结合AR/VR、互联网、计算机通信等技术将现场作业环境及作业流程在虚拟空间中逼真还原，动态化展示各检修零部件结构组成、工作原理、检修流程、拆装作业流程及工艺等，同时将该虚拟系统部署于云端，为工作人员提供了更便捷、直观的自主学习方式。

技术领域

本发明涉及城轨车辆检修作业领域，具体涉及基于虚拟现实的城轨车辆检修作业工艺研究方法。

背景技术

随着我国的城市规模和经济建设的快速发展，城市化进程的逐步加速，中国城市轨道交通在国家宏观政策引导和扶持下，预计未来十年城市轨道交通车辆的平均年需求将超过5000辆。面对如此庞大的产业规模，亟需大量轨道交通专业人才来保障地铁车辆运营的安全。

所谓“VR技术”，指的就是虚拟现实技术，该技术主要立足于信息技术、多媒体技术等现代化先进技术，借助传感器、人机界面等来实现虚拟仿真，使这一仿真环境最大限度接近于真实环境，用户可在虚拟环境中满足其各种体验需求，同时还能有效地与环境中的系统进行通信。VR技术将现代化智能技术、传感器技术以及计算机技术等有机融为一体，其特征具体表现为联想性、互动性和沉浸性，可以让所有使用者产生一种陶醉于其中的感觉，全面调动起用户的听觉、视觉等感官，敏锐地体验到各种场景的转换，VR技术可以说是人类与机器在互动形式与互动内容上的颠覆性革新。虚拟现实不仅让参与者能够观看虚拟情境，更重要的是使其通过交互的方式与该情境中的事物产生联系，最终建构起对于现实世界的认知。

基于轨道车辆现场检修工序复杂繁琐、操作人员技能有限而导致实际检修作业效率和质量较低的现场状况，本发明将VR技术应用于轨道车辆的日常维保，开发一套基于虚拟现实的城轨车辆检修作业工艺研究方法，解决维保工作中存在的员工专业知识薄弱、实操能力不足，故障随机化、复杂化，维保手册内容滞后且零散片面等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种基于虚拟现实的城轨车辆检修作业工艺研究方法，研究内容主要包括城轨车辆检修作业场景、检修工艺中所包含的检修对象、检修工具及检修动作等，旨在使用户拥有高度的沉浸感和交互体验。

本发明的技术方案：基于虚拟现实的城轨车辆检修作业工艺研究方法，包括以下步骤：

构建目标检修对象的VR初始模型；

对VR初始模型进行场景搭建和程序开发；

场景搭建和程序开发完毕后，以Web GL形式打包发布单个可访问的虚拟系统，在手机端查看处理完成后的互动效果。

进一步地，所述构建目标检修对象的VR初始模型的步骤具体包括：

利用Pro/E构建1∶1数据模型，确定其装配关系，并以obj格式导出；

将导出的obj格式的模型导入maya软件或3Dmax渲染软件中进行减面处理；

将减面处理后的模型导入substance painter软件进行贴图和渲染，得到VR初始模型；

以FBX的形式导出VR初始模型，并保存至预设文件夹。

进一步地，所述减面处理具体包括在3Dmax渲染软件中可以通过贴图、删除模型之间的重叠面和删除模型底部看不见的面等方法减少模型面数，目的是为了避免在unity3d中模型的面数多，严重消耗内存，导致场景加载速度变慢。

进一步地，所述将减面处理后的模型导入substance painter软件进行贴图和渲染设置的步骤具体包括：