[发明专利]一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统

权利要求书

1.一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统，其特征在于：所述基于VR技术的智能变电站变电运维技术实训课程开发方法包括以下步骤：

S1:使用“工作盘点法”对变电运维人员的任务进行系统梳理，列出需要从事的各项业务活动内容、各项工作的重要性，以及执行的流程，形成变电运维人员工作任务清单；

S2:专家评价，运用专家打分法，将相关成果反馈给3-5名变电运维工作专家打分，专家按照任务与个人、组织绩效的关系大小进行打分，并根据相关意见和建议进行修订，经过多轮评价形成一致意见，最终得到变电运维人员的核心任务；

S3:课程体系搭建，根据核心任务，搭建变电运维人员智能化变电站VR实训培训课程体系，包含课程名称、主要内容、开发时间；

S4:采用真实工作场景拍摄的手段对220kV智能变电站设备及5项实训VR课件的素材进行采集，拍摄所用的摄像机必须为专业级VR全景相机支持8K及3D防抖；

S5:通过建模人员在三维建模型软件3DMAX、MAYA、C4D中进行设备模型的搭建和UV的拆分，并在图形制作软件Photoshop、Substance Painter、Substance Designer中进行设备模型纹理贴图制作；

S6:为了在虚拟环境中让模型能够产生光照、阴影、自身AO，需要在3DMAX软件中对三维模型进行Vray类型灯光的制作，并对要进行烘焙的设备模型进行3通道UV信息的拆分；

S7:根据三维引擎对模型文件的需求，须将模型文件的格式转换成.FBX格式文件进行存储，才能将三维模型导入到三维引擎中进行识别，程序才能对其进行操作；

S8:通过HTC的VIVE设备来实现VR的呈现，在Unity引擎中通过C#语言的开发来实现Unity与VIVE设备进行通信，从而实现人机的交互功能，程序开发人员初步完成所有交互功能的开发,但是每个交互功能模块之间会出现一些偶合性的逻辑问题，这种问题是开发人员不预测的程序问题,因此需要发布测试版本；

S9:内部进行VR课件测试，完成课件的修改；

S10:确认完成所有的修改后才能发布最终成品VR培训课件，并将成品VR培训课件通过U盘的形式发给石家庄供电公司，后续完善典型案例集出版、申报专利及发表核心期刊论文，石家庄供电公司组织项目验收；

所述步骤S5中，模型制作采用厘米作为制图单位；模型不出现共面、四边面以上的面、废面、漏面、比例失调；相同三维实体模型，需采用关联复制或镜像；模型制作过程中需真实地反应对象布局、坐标、高度、外形，各项参数需与项目需求一致。

2.如权利要求1所述的一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统，其特征在于：所述步骤S5中，模 型精度划分为两个级，分别为高精度模型和中精细度模型，其中附属设备与场景模型应采用中模标准制作，主要设备应采用高模标准制作；模型本体制作需要在保证三维模型最佳视觉效果的前提下，减少模型面数，保证性能；最终提交的贴图格式一致采用TIF文件格式。

3.如权利要求1所述的一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统，其特征在于：所述步骤S5中，贴图需采用PBR处理技术，最终提交的贴图格式为AlbedoTransparencymap、MetallicSmoothness map、Normal map；在模型完成后需统一贴图以及材质球命名，并且清除掉在模型中未使用的材质节点；所有动画的模型要求合理分组，每个动作只控制一个分组；动画制作符合常规，符合业务要求；要求在特效美观且不脱离真实，在保证效果的同时合理控制性能消耗。

4.如权利要求1所述的一种基于VR的高压变电站仿真模拟培训操作系统，其特征在于：所述步骤S10中，验收清单有：具体清单如下：220kV智能化变电站精细化模型1套；变电运维人员智能化变电站VR培训课程体系1套，包含智能化变电站日常设备巡视、设备异常事故处理实训课程，1号主变压器回路设备日常巡视、1号主变压器冷却回路切换与试验、1号主变压器油温异常的检查处理、1号主变压器保护动作跳闸的检查处理、1号变压器由运行转检修，各电压级的母线由运行转检修，各电压级的某一开关及线路运行转检修，各电压级的母线由运行转检修，各电压级的某一开关及线路运行转检修。