[發明專利]基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統及方法

在審

• 申請號: 201711482802.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108230440A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 葛銘;魏江;鄭小青;張迪;郭軍華
• 申請（專利權）人: 杭州百子尖科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 沈敏強

1.一種基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統，其特征在于：具有三維數字情景仿真模塊、虛擬現實交互模塊、三維虛擬人物動作模塊、虛擬現實/增強現實接口模塊、數據信息采集模塊、信息感知融匯模塊、多源數據搜索模塊和設備連接控制模塊；

所述三維數字情景仿真模塊，用于建立三維數字化模型；

所述虛擬現實交互模塊，用于用戶通過虛擬現實的硬件設備實現與由所述三維數字情景仿真模塊所建立的三維數字化模型進行交互；

所述三維虛擬人物動作模塊，用于通過鍵盤和鼠標控制虛擬人物在由所述三維數字化模型構建的三維虛擬場景中的體態動作；

所述虛擬現實/增強現實接口模塊，用于實現與虛擬現實/增強現實的硬件設備數據交互；

所述數據信息采集模塊，用于在在線模式下提供數據信息的數據采集和數據傳輸；

所述信息感知融匯模塊，通過所述數據信息采集模塊獲取現場信息，實時反映到由所述三維數字化模型構建的三維虛擬場景，建立真實場景在三維虛擬場景中的實時鏡像；

所述多源數據搜索模塊，兼容多種數據源，用于進行數據查詢及更新；

設備連接控制模塊，兼容多種硬件通訊連接方式，實現與第三方系統硬件的數據交互。

2.根據權利要求1所述的基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統，其特征在于：所述虛擬顯示交互模塊包括高亮顯示模塊，高亮顯示模塊用于高亮顯示被用戶通過硬件設備交互時選擇的模型。

3.根據權利要求1所述的基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統，其特征在于：所述三維虛擬人物動作模塊具有碰撞檢測算法模塊，碰撞檢測算法模塊用于檢測模型之間的碰撞情況，并根據預先設定的約束條件處理碰撞后相應模型的動作。

4.根據權利要求1或2所述的基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統，其特征在于：所述三維虛擬人物動作模塊具有工具欄模塊、細節展現模塊和放大展示模塊，其中放大展示模塊用于用戶操作設備模型時放大展示設備細節。

5.根據權利要求1所述的基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統，其特征在于：所述硬件設備具有陀螺儀、加速度計、光斑定位器和/或體感控制器。

6.根據權利要求1所述的基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統，其特征在于：所述三維數字情景仿真模塊采用激光掃描儀進行1：1激光掃描建模。

7.根據權利要求1所述的基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統，其特征在于：所述數據信息采集模塊與外界數據庫進行數據對接時，采用數據轉換模塊將各方數據協議統一。

8.一種應用權利要求1～7任意一項所述基于虛擬增強現實的化工全流程操作系統進行操作的方法，其特征在于：

S1，通過三維數字情景仿真模塊依照圖紙、照片、使用手冊完成設備本體、廠房環境、專用工器具、操作過程及操作邏輯相關的三維數字化模型創建及渲染；

S2，通過化工仿真軟件為三維數字化模型中的設備模型建立聯系；

S3，通過硬件設備中的輸出設備向用戶展示由三維數字化模型構建的三維虛擬場景；

S4，用戶通過硬件設備的中輸入設備對三維虛擬場景中的設備模型進行培訓操作。