[發明專利]一種地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練系統的建立方法

有效

• 申請號: 202011260483.0
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112330809B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 曹繼平;崔智高;王濤;蘇延召;姜柯;韓德帥;汪波;張瑞祥
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/04;G06T13/20;G06Q50/20;G06Q10/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬鳳云

1.一種地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練系統的建立方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、構建用于視景顯示的地下工程場景三維粗模和用于應急搶修虛擬訓練的地下工程設施設備及其零部件的三維精模：采用3ds Max和Maya構建地下工程場景的視景顯示三維粗模；采用UG和Pro/E構建地下工程設施設備及其零部件的三維精模；

步驟二、構建地下工程設施設備的戰損數據庫和貼圖數據庫：根據戰損案例提供的二維圖紙數據信息構建地下工程設施設備的貼圖數據庫；

根據貼圖數據庫構建戰損數據庫，所述戰損數據庫包括損傷類別、損傷部位、損傷材料、損傷顏色；

步驟三、生成地下工程設施設備的損傷外觀三維模型：根據損傷類別和損傷部位生成地下工程設施設備損傷的外觀三維模型，所述地下工程設施設備損傷包括破孔、震裂、裂縫、斷裂、變位、剪切、卡住、壓坑、彎曲、膨脹；

步驟四、地下工程設施設備的損傷外觀三維模型與地下工程設施設備及其零部件的三維精模的融合：通過地下工程設施設備的損傷外觀三維模型相對地下工程設施設備及其零部件的三維精模的空間位置，將地下工程設施設備的損傷外觀三維模型與地下工程設施設備及其零部件的三維精模進行融合，在地下工程設施設備及其零部件的三維精模上形成損傷，根據損傷材料和損傷顏色，生成地下工程設施設備的損傷外觀貼圖，并附著在形成損傷的地下工程設施設備及其零部件的三維精模上；

步驟五、確定地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練方式，過程如下：

步驟501、確定地下工程設施設備損傷部位的損傷類別，并對地下工程設施設備損傷部位的損傷類別進行分類，當地下工程設施設備損傷類別為破孔、震裂、裂縫、斷裂時，將該損傷類別視為一級損傷；

當地下工程設施設備損傷類別為變位、剪切、卡住時，將該損傷類別視為二級損傷；

當地下工程設施設備損傷類別為壓坑、彎曲、膨脹時，將該損傷類別視為三級損傷；

步驟502、對地下工程設施設備不同類型的損傷進行應急搶修虛擬訓練，當地下工程設施設備遭遇一級損傷時，利用原件修復、制配、替代的方式進行地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練；

當地下工程設施設備遭遇二級損傷時，利用原件修復、制配、替代、拆換、剪除、切換的方式進行地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練；

當地下工程設施設備遭遇三級損傷時，利用原件修復、制配、替代、拆換、剪除、切換、重構的方式進行地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練；

步驟六、構建地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練模式：構建示演、引導、自主三種地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練示演模式，其中，地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練示演模式是將帶有損傷外觀貼圖的地下工程設施設備及其零部件的三維精模采用三維動畫方式顯示，并依次將地下工程設施設備各個損傷級別內的各地下工程設施設備損傷類別的應急搶修虛擬訓練方式步驟演示出來，同時為各地下工程設施設備損傷類別的應急搶修虛擬訓練方式步驟配備字幕顯示和音頻解說；

地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練引導模式是在地下工程設施設備各個損傷級別內的各地下工程設施設備損傷類別的應急搶修虛擬訓練方式的相鄰兩個步驟之間插入一個提示模塊，將帶有損傷外觀貼圖的地下工程設施設備及其零部件的三維精模采用三維動畫方式顯示；

地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練自主模式是利用地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練方式構建地下工程設施設備應急搶修虛擬訓練自主模式，并將其視為考核評估模式，并為各地下工程設施設備損傷類別的應急搶修虛擬訓練自主模式配備計時和過程評錯結果;

步驟四中，根據損傷材料和損傷顏色，在步驟二中構建地下工程設施設備的貼圖數據庫中進行數據匹配，若貼圖數據庫中存在匹配度大于貼圖相似閾值的貼圖時，則直接調用該幅貼圖作為損傷外觀貼圖，生成地下工程設施設備的損傷外觀貼圖；否則，通過人工方式制作新的損傷外觀貼圖，生成地下工程設施設備的損傷外觀貼圖，并將新的損傷外觀貼圖錄入貼圖數據庫。