[發(fā)明專利]帶電作業(yè)技術(shù)培訓(xùn)配電線路部分3D教學(xué)課片的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310293416.2
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103544723A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李艷龍;張忠林;于銘凱;剛宏;邱鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;遼寧省電力有限公司錦州供電公司
• 主分類號: G06T13/20
• 分類號: G06T13/20;G06T17/00;G06T15/00
• 代理公司: 錦州遼西專利事務(wù)所 21225
• 代理人: 李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明針對電力系統(tǒng)帶電作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、技術(shù)培訓(xùn)、安全教育等方面的專業(yè)需要，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)管理人員、作業(yè)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，以保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全、設(shè)備安全和人身安全為目標(biāo)，通過3D可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3D模型制作技術(shù)，具有“3D動漫引擎”的帶電作業(yè)技術(shù)培訓(xùn)配電線路部分3D教學(xué)課片的制作方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的帶電作業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教學(xué)方式枯燥、單調(diào)，不生動，教學(xué)效果差，不利于學(xué)員掌握專業(yè)技能，需要教學(xué)場地、工器具和相關(guān)設(shè)備使用，培訓(xùn)費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種直觀生動、具有長遠(yuǎn)性和可持續(xù)性，教學(xué)效果好，培訓(xùn)費(fèi)用低的帶電作業(yè)技術(shù)培訓(xùn)配電線路部分3D教學(xué)課片的制作方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一、建立與帶電作業(yè)相關(guān)的場景、設(shè)備、人物、工器具、管理文件素材模型；

1、動畫制作的工具

選擇3DMax作為制作工具；

2、動畫場景選址：

該系統(tǒng)的主要場景，一次變、主控制室、工器具庫、蓄電池室、

10KV高壓配電室、低壓交流室、66KVLF6高壓配電室、電抗器室；

3、建模：

建模處理包括場景建模和設(shè)備建模，場景建模是針對以上標(biāo)準(zhǔn)場景，給出包括主控室、開關(guān)場、大門、周邊環(huán)境等說明工作地點(diǎn)的背景環(huán)境進(jìn)行建模；

設(shè)備建模是針對以上變電站，主控室的各種設(shè)備進(jìn)行建模處理；設(shè)備建模以精模為主；

在建模處理中通過三向圖的技術(shù)手段將設(shè)備場景逼真細(xì)致的表現(xiàn)出來；

4、動畫動作設(shè)計(jì)：

每一步，首先通過手繪的方式將動作流程通過簡單的素描手段表現(xiàn)出來；

第二步，將手繪資料通過3DMax工具將動作過程生成未加渲染得動畫動作原形；

第三步，將動畫動作模型進(jìn)行評審，如有問題，加以修改，最后，將通過評審的動畫原形進(jìn)行色彩渲染，生成動畫素材；

5、最終表現(xiàn)：

動畫制作的最終表現(xiàn)形式為動畫動作動作流暢、色彩生動和特效真實(shí)，表現(xiàn)逼真，達(dá)到真實(shí)生動地教學(xué)效果；

二、建立管理系統(tǒng)

本管理系統(tǒng)由五個(gè)部分組成：

?1）模型素材庫管理軟件，對素材模型進(jìn)行分類管理；

2）動態(tài)控制引擎軟件，采用動漫引擎方式實(shí)現(xiàn)對人物、設(shè)備、特效工具使用的動態(tài)控制；

3）課片錄制軟件，采用焦距調(diào)整、人稱定位、場景漫游經(jīng)攝影機(jī)進(jìn)行視頻錄制；

4）影視教學(xué)編輯軟件，對課片視頻剪輯、視頻合成、板書添加、配音合成、特效等綜合過程進(jìn)行教學(xué)影片制作；

5）3D動畫管理子系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含對文件內(nèi)存、圖片、課片的綜合資源管理。

2、窗口界面GUI

1）要求：色彩溫和、親合力強(qiáng)、格局合理、字跡清楚、操作簡單；

2）分類：

a主界面：對項(xiàng)目的運(yùn)行啟動；

b?課件選擇：啟動教學(xué)課程；

c?教學(xué)演示界面，現(xiàn)實(shí)對教學(xué)內(nèi)容視頻的播放、板書的播放、配音的播放；

??3）GUI界面生成工具

??a、利用luaangelscriptpython類腳本鋪設(shè)界面；

??b、制作GUI設(shè)計(jì)器任意設(shè)計(jì)界面配合XML類界面定義文件；

??c、采用公類，公共結(jié)構(gòu)、公共函數(shù)的方式減少代碼量；

三、利用3D動畫技術(shù)制作仿真動畫課件

應(yīng)用3D動漫制作技術(shù)和物理引擎技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力動漫素材片的制作,通過編輯系統(tǒng)的音視頻編輯手段，將電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、安全技術(shù)培訓(xùn)等，制作成3D動畫課片。

建模的流程：建模、骨骼、挷定、蒙皮、動作調(diào)整、貼圖、渲染。

2）模型質(zhì)量：真實(shí)精確地詳細(xì)反映出設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，

角色模型形象與型體感強(qiáng)通過著裝，充分體現(xiàn)出電力員工的職業(yè)特點(diǎn)，工器具模型應(yīng)符合電力規(guī)程要求。

模型的種類包括場景類、設(shè)備類?、人物類?、工具類?、安全設(shè)施類、機(jī)械類、特效類和其它。

所述場景類包括建立10KV隔離開關(guān)桿場景、建立10KV分段桿場景、建立10KV斷路器桿場景、建立10KV熔斷器桿場景和建立工器具室場景。

本發(fā)明嚴(yán)格按照《國家電網(wǎng)公司帶電作業(yè)操作法》配電線路部分及國家電網(wǎng)公司《電力安全工作規(guī)程（線路部分）》所要求的各項(xiàng)規(guī)定，通過建立與帶電作業(yè)相關(guān)的場景、設(shè)備、人物、工器具、管理文件素材模型和管理系統(tǒng)，利用3D動畫技術(shù)制作仿真動畫課件，