[發(fā)明專利]虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111446168.1
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114241839A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉航宇;楊小宇;張光昱;張德平;萬進(jìn)凱;李澤熙
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核（北京）仿真技術(shù)有限公司;大亞灣核電運(yùn)營管理有限責(zé)任公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G06T19/00;G06T17/00;G06T15/20;G06T7/246
• 代理公司: 深圳市瑞方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44314
• 代理人: 沈紅曼

1.一種虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10：獲取核電模擬機(jī)中用于驅(qū)動(dòng)所述核電模擬機(jī)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化至VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景的核電站設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)所述核電站設(shè)備的模擬控制運(yùn)行；

S20：將培訓(xùn)人員在所述VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的操作傳輸至所述核電模擬機(jī)中實(shí)時(shí)展現(xiàn)，并通過所述核電模擬機(jī)將數(shù)據(jù)變化可視化地實(shí)時(shí)反映至所述核電站設(shè)備中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)方法，其特征在于，所述核電模擬機(jī)用于模擬核電站控制室。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)方法，其特征在于，所述方法還包括：

S30：通過所述核電模擬機(jī)將控制人員在所述核電模擬機(jī)上執(zhí)行的操作，將數(shù)據(jù)變化可視化地實(shí)時(shí)反映至所述核電站設(shè)備中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)方法，其特征在于，所述步驟S20包括：

S201：通過實(shí)時(shí)跟蹤算法，定位培訓(xùn)人員及其手部在所述VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的位置變化；

S202：通過碰撞檢測和手勢感應(yīng)算法，檢測培訓(xùn)人員在所述VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景中按照培訓(xùn)流程執(zhí)行的操作指令和涉及操作的工具包；

S203：將所述位置變化、所述操作指令和所述工具包傳輸至所述核電模擬機(jī)中實(shí)時(shí)展現(xiàn)，并通過所述核電模擬機(jī)將數(shù)據(jù)變化可視化地實(shí)時(shí)反映至所述核電站設(shè)備中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)方法，其特征在于，所述步驟S10之前還包括：

S01：通過三維建模技術(shù)對需執(zhí)行操作的相關(guān)廠房的真實(shí)環(huán)境進(jìn)行建模，得到三維模型；

S02：將所述三維模型數(shù)據(jù)和現(xiàn)場收集到的素材導(dǎo)入渲染引擎中進(jìn)行渲染，得到廠房環(huán)境的VR場景；

S03：所述VR場景建立完成后搭建培訓(xùn)流程，并封裝成可執(zhí)行程序EXE。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)方法，其特征在于，所述步驟S02包括：

根據(jù)所述三維模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和現(xiàn)場收集到的素材制作高模，調(diào)整高模的布線和頂點(diǎn)位置，根據(jù)高模拓?fù)涞湍２⒉鸱殖龅湍V，對高模執(zhí)行UV和PBR貼圖制作，以在低模上顯示出高模的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，得到廠房環(huán)境的VR場景。

7.一種虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，包括VR設(shè)備、工作站以及核電模擬機(jī)；

所述核電模擬機(jī)用于獲取驅(qū)動(dòng)自身的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化至VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景的核電站設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)所述核電站設(shè)備的模擬控制運(yùn)行；以及，用于將所述VR設(shè)備傳輸過來的操作進(jìn)行實(shí)時(shí)展現(xiàn)，并將數(shù)據(jù)變化可視化地實(shí)時(shí)反映至所述核電站設(shè)備中；

所述工作站用于實(shí)現(xiàn)VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景；

所述VR設(shè)備用于將培訓(xùn)人員在所述VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的操作傳輸至所述核電模擬機(jī)中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述核電模擬機(jī)用于模擬核電站控制室。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述核電模擬機(jī)還用于根據(jù)控制人員執(zhí)行的操作，將數(shù)據(jù)變化可視化地實(shí)時(shí)反映至所述核電站設(shè)備中。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場操作培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述VR設(shè)備包括頭盔和手柄；

所述頭盔用于通過實(shí)時(shí)跟蹤算法，定位培訓(xùn)人員在所述VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的位置變化，并傳輸至所述核電模擬機(jī)中；

所述手柄用于通過實(shí)時(shí)跟蹤算法，定位培訓(xùn)人員的手部在所述VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的位置變化，并傳輸至所述核電模擬機(jī)中；以及，用于通過碰撞檢測和手勢感應(yīng)算法，檢測培訓(xùn)人員在所述VR虛擬現(xiàn)實(shí)場景中按照培訓(xùn)流程執(zhí)行的操作指令和涉及操作的工具包，并傳輸至所述核電模擬機(jī)中；

所述核電模擬機(jī)用于將所述頭盔和所述手柄傳輸過來的位置變化、所述手柄傳輸過來的操作指令和工具包進(jìn)行實(shí)時(shí)展現(xiàn)，并將數(shù)據(jù)變化可視化地實(shí)時(shí)反映至所述核電站設(shè)備中。