[發明專利]實時沉浸式培訓方法

在審

• 申請號: 201410361023.5
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104091476A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 牟善軍;蘇國勝;王林;李磊;張樹才;李智臨;王春;劉剛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G09B5/06
• 分類號: G09B5/06
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種實時沉浸式培訓方法。

背景技術

對很多行業的工業裝置上的操作工進行培訓向來很有挑戰性，因為培訓課不利于操作工進行有效的記憶。另外，現場培訓往往花費很高，因為通常需要一個有經驗的操作工對其進行連續的監視。實際過程的培訓也容易導致意外情況，因為沒有經驗的人員容易在錯誤的時間進行錯誤的操作。

虛擬現實技術已經在培訓中得以應用。CN201120160209.6公開了一種多功能沉浸式球幕顯示裝置及系統，其中所述多功能沉浸式球幕顯示裝置包括屏幕主體，所述屏幕主體呈球冠狀；所述屏幕主體包括顯示屏，所述顯示屏設置于該述屏幕主體內側。CN?200810137587.5提供的是沉浸式摩托艇駕駛仿真系統。由控制系統、運動系統和場景系統構成；控制系統包括控制主機、控制單片機系統、音響系統、海風生成系統和海面/地面生成系統，控制單片機系統與控制主機互連，控制主機控制海風生成系統、音響系統、海面/地面生成系統；運動系統包括運動控制機、擺動平臺、升降平臺、摩托艇支架、摩托艇外殼，運動控制機與控制主機連接，運動控制機控制擺動平臺、升降平臺，擺動平臺和升降平臺與摩托艇支架相連，摩托艇外殼與摩托艇支架相連；場景系統包括計算機集群和與每臺計算機相連的投影儀，計算機集群與控制主機相連。

這些模擬提供了一種環境，允許員工在其中活動，并根據裝置環境做出相應改變。但是這些模擬缺乏主觀真實性，往往只是提供了一個平面顯示環境，讓操作者用鼠標移動一些圖標或者類似的標志物。有些模擬允許操作者帶上虛擬現實頭盔，這可以在一定程度上提供一種裝置環境的立體影像，但是無法提供身體環境的真實感受，而且虛擬的空間分辨率也不高，無法包括操作者的可視化。

本發明有針對性的解決了該問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中真實度較低、培訓者與工作場所交互程度較差的問題，提供一種新的實時沉浸式培訓方法。該方法用于實時沉浸式培訓中，具有真實度較高、培訓者與工作場所交互程度較好的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種實時沉浸式培訓方法，操作者通過實時沉浸式培訓平臺，進行工作場所的實時沉浸式培訓，所述實時沉浸式培訓平臺包括至少一個沉浸式可視化空間、操作控制臺、通信交互系統、動態過程模擬裝置和主控制系統；所述沉浸式可視化空間包括可在顯示屏上提供三維圖像的可視化渲染輸出設備；所述操作控制臺由能夠模擬工作場所內相關設備的控制板組成，向可視化渲染輸出設備提供設備信息，且從輸入設備獲取操作者的輸入信息；所述通信交互系統能與動態過程模擬裝置進行交互，從操作平臺獲取設備信息，并把操作者的輸入信息發送給動態過程模擬裝置；所述動態過程模擬裝置能進行工作場所的過程模擬，向沉浸式可視化空間和操作控制臺提供工作場所的實時模擬數據，接收操作控制臺的控制輸入以及來自沉浸式可視化空間的交互數據；所述主控制系統能夠與動態過程模擬裝置、操作控制臺、沉浸式可視化空間中的至少一項進行交互運行，并且能夠激活事件的模擬。

上述技術方案中，優選地，所述實時沉浸式培訓平臺包括至少兩個沉浸式可視化空間和多用戶服務器，所述多用戶服務器允許不同的沉浸式可視化空間內的受訓人員進行交互操作，其中一個可視化空間內的受訓人員可以看到另一個可視化空間內的人員進行展示。

上述技術方案中，優選地，所述沉浸式可視化空間的顯示平面為方形空間表面、凸面或半圓頂面的至少一種。

上述技術方案中，優選地，所述模擬事件包括標準操作、緊急情況操作、事件回溯、走查漫游、設備設施維護。

上述技術方案中，優選地，使用者或者培訓者在操作間中能夠通過通信交互系統的互相交流。

上述技術方案中，優選地，所述輸入設備包括探測系統和踏板，所述探測系統能夠分析手勢和動作，獲取數據用來與操作空間進行交互，所述踏板允許用戶向操作空間直接輸入動作數據。

上述技術方案中，優選地，所述實時沉浸式培訓平臺包括三維計算機輔助設計的操作空間模型；所述實時沉浸式培訓平臺還包括橋連模擬裝置，能夠與沉浸式可視化空間、操作控制臺、動態過程模擬裝置和主控制系統進行交互。

上述技術方案中，優選地，所述主控制系統為集散控制系統。

上述技術方案中，優選地，所述實時數據包括動態模擬裝置發送事件的模擬圖像。