[發明專利]基于CAD超大模型的虛擬現實技術在水電站仿真的應用方法

有效

• 申請號: 201811312887.2
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109858059B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 陳濤;郭海峰;丁釗;丘恩華;呂毅松;孔吉宏;歐澤波;萬晟;吳超;陳世坤;宋濤
• 申請（專利權）人: 南方電網調峰調頻發電有限公司
• 主分類號: G06F30/12
• 分類號: G06F30/12;G06F30/13;G06F30/20;G06F111/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛;祝蓉蓉

1.基于CAD超大模型的虛擬現實技術在水電站仿真的應用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在SolidWorks軟件中以還原模式打開CAD水電站精確模型；

S2、對打開的CAD水電站精確模型進行輕量化處理，得到輕量化后的水電站模型，其中，輕量化處理包括對所述水電站精確模型的面片化和輕量化；

S3、將輕量化后的水電站模型存儲為SFX格式的文件，進一步包括：約定SFX格式的信息格式，提取SolidWorks中的水電站精確模型數據信息，所述精確模型數據信息包括點、線、面、裝配關系、特征、屬性，根據解析和解釋規則將提取的水電站精確模型數據信息進行SFX格式化，通過約定的SFX格式讀取后保存為SFX格式的模型文件，保存的SFX格式的模型文件保留了水電站精確模型的特征、屬性、材質、機構聯動信息；

S4、將SFX格式的水電站模型文件導入至虛擬現實平臺MakeReal3D中，進一步包括：虛擬現實平臺MakeReal3D對UE4圖形引擎進行二次開發，增加SFX格式的數據導入格式，并為相關屬性、特征、裝配關系進行解釋，當SFX格式的水電站模型文件導入虛擬現實平臺MakeReal3D后，得到的對應水電站模型繼承了水電站精確模型的特征、屬性、材質、機構聯動信息；

對所述水電站精確模型的面片化包括：將CAD水電站精確模型轉換為三角形面片模型；

對所述水電站精確模型的輕量化包括：1)基于三角形面片的幾何數據，使用多線程分別應用重新劃分的三角形網格輕量化算法、近平面合并算法和基于小波分析的輕量化算法進行三角形面片的輕量化，得到每一輕量化算法處理后的總三角形數目和三角形所占像素總面積，然后根據總三角形數目和三角形所占像素總面積的加權總值來確定針對具體的三角形面片采用哪一種輕量化算法的處理結果進行后續計算；2)進行數據精細程度分級，根據工程模型的特征特點與虛擬現實的應用特點對模型數據進行特征和細節分級；3)生成LOD數據，包括：對于較大的場景中的可區分模型生成LOD模型，在大場景中，若場景大小大于設定的值，則對可區分模型生成LOD模型，并在距離較遠的時候啟用LOD模型；4)對處理后的模型進行三角形條帶化處理，用N+2個頂點表示N個三角形。

2.根據權利要求1所述的基于CAD超大模型的虛擬現實技術在水電站仿真的應用方法，其特征在于，在對SFX格式開發時，將SFX的基礎API在Solidworks軟件中進行擴展安裝，安裝后在Solidworks的軟件菜單中出現SFX轉換器。

3.根據權利要求2所述的基于CAD超大模型的虛擬現實技術在水電站仿真的應用方法，其特征在于，將輕量化中涉及到的算法按照一定的方法在SFX中進行對Solidworks開發，經過層層的精細模型輕量化后，模型的性能得以在虛擬現實軟件中應用，其中，輕量化中涉及到的算法包括：實體模型網格化；三角形面片的輕量化：重新劃分的三角形網格輕量化算法、近平面合并算法、基于小波分析的輕量化算法；三角形條帶化；數據精細程度分級、生成LOD數據。

4.根據權利要求1所述的基于CAD超大模型的虛擬現實技術在水電站仿真的應用方法，其特征在于，在SolidWorks還原模式下，水電站精確模型的零件結構樹是完整的，插件在對水電站模型解析過程中按照目錄樹層次結構進行處理，保證水電站精確模型在進行輕量化過程中順利進行。

5.根據權利要求4所述的基于CAD超大模型的虛擬現實技術在水電站仿真的應用方法，其特征在于，還原模式下，對水電站模型的解析采用逐層、劃分、關聯和特征法進行。

6.根據權利要求1所述的基于CAD超大模型的虛擬現實技術在水電站仿真的應用方法，其特征在于，SFX格式集成了輕量化后的水電站模型和水電站精確模型之間的相關關系。