[发明专利]基于虚拟现实电力岗位评价的力反馈交互方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于虚拟现实电力岗位评价的力反馈交互方法，包括以下步骤：S1，将设备模型及场景模型导入虚拟现实仿真平台；S2，给设备模型添加刚体，设置模型的重力参数及模型之间的相互作用力和碰撞逻辑；S3，调整模型操作方式，当前模型被选取时，开始自动录音，在拆卸完成后，销毁当前模型，停止录音，自动选取下一模型并开始新录音；S4，将虚拟现实仿真平台接入CAVE显示系统，并将力反馈设备接入CAVE显示系统；S5，通过CAVE显示系统完成电力岗位考核的登录验证、考题及模型加载后，学员通过虚拟现实交互设备和力反馈设备对虚拟场景中的模型进行操作，通过加入自动选取与自动录音功能，让学员更加流畅，拆卸更具真实性的完成电力岗位考核任务。

技术领域

本发明涉及虚拟现实仿真交互技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实电力岗位评价的力反馈交互方法及系统。

背景技术

虚拟现实(VR,Virtual Reality)技术作为计算机图形学领域的重要研究分支,其独有的视觉呈现与虚拟仿真交互方式，使用户能够真实地置身于虚拟构造的三维场景中，感受高度沉浸的视觉漫游体验。通过引入虚实融合的多模态视觉、听觉、触觉、嗅觉等感知技术，实现与虚拟场景物体的动态交互，感受虚拟世界所带来的知识学习与视觉震撼，能够有效的应用于医学仿真、教育培训、游戏娱乐、军事模拟、装配制造、工业智能机器人等多个领域，为人类的生产生活提供广泛的智能化数字交互的便利，成为研究人员所关注的研究热点和计算机前沿科技。

虚拟现实技术的出现使得现在教育行业发生的很大的变化，抽水蓄能电站的学员培训及岗位评价也逐渐往虚拟现实的方向发展。其沉浸式的交互体验和仿真场景让电厂员工能够如同置身真实电厂一样，并用先进的交互设备模拟真实操作，提高训练成效。

随着在抽水蓄能电站岗位评价中虚拟现实技术与力反馈技术相结合，应用的越来越广泛，以下问题也越来越明显：

1)课件体量过大，模型制作，刚体设置复杂，没有水电厂零件拆装开发经验；

2)课件中水电厂模型拆装体验相对固定，缺乏新鲜感和力觉临场感体验真实性；

3)水电厂模型重力反馈数值设置，实际调研设置过程繁杂；

经检索，公开号为CN111882936A的中国专利公开了一种基于力反馈与虚拟现实的手术预演及教学系统，其特征在于：包括三维重建单元、有限元力学分析单元、力反馈单元、PC单元、无线通信模块单元和虚拟眼镜单元。该专利通过力反馈与虚拟现实的结合，给医生以及医学生在模拟手术中的真实的视觉与触觉，并可以更换不同虚拟手术得到不同的手感，可以让医学院学生在培训时或者医生在手术模拟演练中拥有更加逼真的感受，达到让使用者沉浸在虚拟现实环境中即可进行手术训练的目的。通过该方法，已经重建出的病例和场景可以被反复练习使用，在做到节约资源的同时，帮助使用者不断精进自己的技巧，从而大大提高医生术前规划以及医学生手术教学的效率，降低手术风险。该专利虽然引入了力反馈，但其存在课件体量过大，模型制作、刚体设置复杂，模型操作复杂。

公开号为CN104657096B的中国专利公开了一种在CAVE环境下实现虚拟产品可视化与交互的方法。该专利的重点是将虚拟现实技术、数字样机技术、数字媒体技术等新技术手段有效整合，不同于传统多媒体动画技术复杂流程方式，提出在虚拟产品可视化模型的构建与优化、虚拟产品可视化模型的材质贴图与实时渲染、CAVE环境下实时可视化展示与交互应用等主要方面的新技术思路和方法，且实际应用到多个直升机型号虚拟产品可视化与交互中，提供了一种在CAVE环境下实现虚拟产品可视化与交互的方法。但是该专利在交互的过程中没有用到力反馈，缺乏操作真实性，体验效果不佳。

因此，亟需提供一种基于虚拟现实电力岗位评价的力反馈交互方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于虚拟现实电力岗位评价的力反馈交互方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：