[实用新型]一种挖泥船虚拟漫游培训装置

说明书

一种挖泥船虚拟漫游培训装置，包括图形工作站(1)、虚拟现实头盔(2)、疏浚控制器(3)、漫游控制器(4)、语音采集设备(5)、投影机(6)、抗光屏(7)、音响设备(8)和电源(9)，图形工作站(1)分别与虚拟现实头盔(2)、语音采集设备(5)、投影机(6)和音响设备(8)有线相连，疏浚控制器(3)和漫游控制(4)与图形工作站(1)无线相连；虚拟现实头盔(2)内置有头盔显示器和陀螺仪、重力和近距离传感器；图形工作站(1)包含疏浚控制单元、漫游控制单元、语音控制单元、计算处理单元和图形渲染单元；计算处理单元输入端与图形工作站(1)中三个控制单元相连，计算处理单元输出端连接图形渲染单元和音响设备等。

技术领域

本实用新型涉及一种挖泥船虚拟漫游培训装置。

背景技术

传统的挖泥船岗前培训主要分为两种，一种是基于文字图片、视频和动画等素材的教学培训，但是不能很好地直观展示挖泥船的内外部结构，需要一定基础的人员才能理解，教学培训的效果不是很好；另外一种是现场培训，其存在一定的安全隐患，受时间、空间的限制，培训成本过高，培训周期也过长，且不具备可复用性。传统的培训方式在人力、资源、经费、组织实施等方面都存在很大问题。制约了人们所期望的培训质量和培训效率，满足不了公司发展的需求。

实用新型内容

本实用新型提出了一种挖泥船虚拟漫游培训装置，目的在于解决新船员传统培训存在的效率低、成本高和不具备复用性等诸多实际问题。通过把图形工作站、虚拟现实头盔、疏浚控制器、漫游控制器、投影机、抗光屏、语音采集和音响设备等装置组合构成在一个系统下，构建了与实船一致的虚拟培训环境，学员犹如置身于实船之中，在全船进行漫游，并学习疏浚基本工艺知识，建立对挖泥船感性的认识，培训不受时间、空间的限制，可重用，显著提升培训效率和培训效果。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种挖泥船虚拟漫游培训装置，其特征是，包括图形工作站1、虚拟现实头盔2、疏浚控制器3、漫游控制器4、语音采集设备5、投影机6、抗光屏7、音响设备8和电源9，其中：

图形工作站1分别与虚拟现实头盔2、语音采集设备5、投影机6和音响设备8有线相连，疏浚控制器3和漫游控制器4与图形工作站1无线相连；

虚拟现实头盔2内置有头盔显示器和陀螺仪、重力和近距离传感器；

图形工作站1包含疏浚控制单元、漫游控制单元、语音控制单元、计算处理单元和图形渲染单元；其中，疏浚控制单元输入端与疏浚控制器输出端相连，漫游控制单元输入端与漫游控制器输出端和头盔传感器输出端相连，语音控制单元输入端与语音采集设备相连；计算处理单元输入端与图形工作站1中的三个控制单元相连，计算处理单元输出端分别连接图形渲染单元和音响设备；图形渲染单元分别与头盔显示器、投影机相连接；

电源9分别与图形工作站1、虚拟现实头盔2、投影机6、语音采集设备5 和音响设备8相连。

本实用新型具有音响设备，接收计算处理单元处理后发来的音频信号并转为声波信号，使用户在场景漫游时更加逼真，真实还原挖泥船现场环境。

本实用新型具有语音采集设备，用于采集操作者的语音命令，将声波信号转为数字信号，传给图形工作站中的语音控制单元，使用户可以通过语音与虚拟场景进行交互。

本实用新型具有漫游控制器，用于控制虚拟场景中视点位置的移动，改变漫游区域，以及关键疏浚设备的交互认知学习。与图形工作站无线连接，用户佩戴虚拟现实头盔时，手部操作漫游控制器，生成漫游控制信号并传入漫游控制单元。

本实用新型中的计算处理单元接收疏浚控制单元、漫游控制单元和语音控制单元传来的数据信号，计算处理单元负责对虚拟场景的几何信息和控制单元的信号进行运算，并将处理结果传给图形渲染单元生成视图景象，通过投影机和头盔内置显示器，图形渲染单元生成的视图景象最终在抗光屏和虚拟头盔中进行画面呈现。这部分在虚拟现实领域都为熟知技术。