vr技術(shù)論文怎么寫

　　人們看好VR，因為它不僅是一項代表未來的新技術(shù)，而且是互聯(lián)網(wǎng)科技產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展同人們?nèi)找嬖黾拥膴蕵沸枨笙嘟坏漠a(chǎn)物，是順勢而生的新事物。但vr技術(shù)論文怎么寫呢?這是學習啦小篇為大家整理的vr技術(shù)論文范文，僅供參考!

　　基于VR技術(shù)的虛擬知識社區(qū)構(gòu)建新探篇一

　　〔摘要〕首先介紹了上世紀末的新興技術(shù)，也是影響未來的第二大技術(shù)——虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR技術(shù))，列舉了VR技術(shù)在多領(lǐng)域的應(yīng)用，闡述了基于虛擬環(huán)境的虛擬知識社區(qū)的建構(gòu)意義及建構(gòu)舉措，在知識管理理念上供業(yè)內(nèi)同行商榷。

　　〔關(guān)鍵詞〕虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR技術(shù));知識管理;虛擬知識社區(qū)

　　〔中圖分類號〕TP182〔文獻標識碼〕B〔文章編號〕1008-0821(2013)01-0047-04

　　互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，集成科技系統(tǒng)正在不斷涌現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)技術(shù)就是很經(jīng)典的案例，它是具有代表性的合成型的高科技，在某種意義上，它亦可劃歸為“西學東漸”范疇，目前，它已應(yīng)用于眾多行業(yè)，諸如：航空航天、醫(yī)學手術(shù)、建筑仿真、考古復原、影視娛樂、教育科研等等。在圖書情報部門的應(yīng)用主要是基于高科環(huán)境的隱性知識挖掘、隱性知識管理、虛擬知識社區(qū)的構(gòu)建等等。

　　1泛在環(huán)境下的VR技術(shù)

　　1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的科學理念

　　一段時間以來，關(guān)于虛擬現(xiàn)實的狹義定義：VR技術(shù)就是一種先進的人機交互方式。它基于自然的人機接口，感受計算機生成的虛擬世界。也有人稱它叫虛擬環(huán)境、賽伯空間、靈鏡技術(shù)、全景技術(shù)等[1]。

　　而廣義的定義：它是利用計算機模擬真實世界，從而形成模擬三維環(huán)境的技術(shù)，是通過計算機對各種復雜的信息加工處理，進行可視化操作，并且與之交互的一種方式[2]。虛擬現(xiàn)實是對真實世界的模擬，一方面，它能對現(xiàn)實環(huán)境做逼真的描述;另一方面，能使人們在觀察虛擬環(huán)境的時候，猶如身臨其境，可以與之進行交互。所以也能完全模擬出人的感覺和思維，可能記錄下人的隱性知識，并能夠把這些隱性知識傳遞給他人。

　　1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的大致發(fā)展路徑

　　美國是VR技術(shù)的發(fā)源地，研究水平基本代表著國際VR技術(shù)的發(fā)展水平。今天在該領(lǐng)域的研究主要聚焦在感知、用戶見面、后臺軟件和硬件等層面。處于領(lǐng)先地位的美國宇航局的Ames實驗室大量地研究了約翰遜空間站操縱的實時仿真，運用了大量的座艙模擬技術(shù)，且形成了一站式VR訓練系統(tǒng)。我國VR技術(shù)起步較晚，只有少數(shù)大學和技術(shù)機構(gòu)一直在深入探索，與歐美發(fā)達國家有很大距離。如北京航空航天大學計算機系研發(fā)了虛擬環(huán)境中物體物理特征的表示與處理，并實現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。浙江大學CAD&CG開發(fā)出一套正面虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，其中包括一種新的快速漫游算法和網(wǎng)格遞進快速生成法。凡此種種高技術(shù)是VR技術(shù)應(yīng)用到知識管理中的技術(shù)保障。

　　1.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)的突出靚點

　　在虛擬現(xiàn)實中強調(diào)的是人的主導作用。VR技術(shù)不僅實現(xiàn)了從“計算機為主體”到“人為主體”的轉(zhuǎn)變，而且實現(xiàn)了“適計算機化的單維信息空間”到“適人化的多維信息空間”的轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)的單維信息空間內(nèi)，信息處理的工具或環(huán)境是計算機，人通過鍵盤、二維鼠標和顯示屏幕等與計算機發(fā)生聯(lián)系，人類以往的經(jīng)驗是以數(shù)字化形式存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的。

　　單純從計算機角度而言，VR技術(shù)不同于以往意義上的可視化操作界面、圖形用戶界面等，而是以更為先進的人機接口方式，給用戶提供試聽、接觸、操作控制等直觀清晰方便的實時交互方法。它有3個主要的特征分別是沉浸、交互、構(gòu)想，其中沉浸是感受，交互是手段，構(gòu)想是目標。

　　4虛擬現(xiàn)實技術(shù)在知識管理上的應(yīng)用

　　知識的傳播、轉(zhuǎn)移及科學的管理是有流程的，即：著名的SECI知識轉(zhuǎn)化模式。日本的企業(yè)學家野中郁次郎認為：顯性與隱性知識的轉(zhuǎn)化有4種狀態(tài)：潛移默化(Socialization)、外部明示(Externalization)、匯總組合(Combination)、內(nèi)部升華(Internalization)。(見圖1)即圖示為：社會化→外部化→組合化→內(nèi)隱化，每一次循環(huán)上升都是一次創(chuàng)新與進步。

　　隱性知識是以思維、直覺、靈感、技能等產(chǎn)生并存儲于個體身上的主觀知識?；煦缋碚撝姓J為，人的隱性知識系統(tǒng)是非線性復雜系統(tǒng)，有隨機性，容易產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)等特性[3]。而以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為代表的新型人機交互技術(shù)，旨在探索自然和諧的人機關(guān)系，使人機界面從以視覺感知為主發(fā)展到包括視覺、聽覺、觸覺、力覺、嗅覺和動覺等多種感覺通道感知;從以手動輸入為主發(fā)展到包括語音、手勢、姿勢和視線等多種效應(yīng)通道輸入。這樣虛擬現(xiàn)實技術(shù)就將隱藏在人腦中的知識體呈現(xiàn)出來，從多種感覺渠道準確表達，致使隱性知識轉(zhuǎn)移為灰色或白色顯性知識。

　　不僅如此，VR技術(shù)有不斷更新的計算機技術(shù)支持，不斷提升的情感表達與情感接觸界面的表示效果和人性化程度，真實的情景再現(xiàn)或者情景模擬，對于挖掘到的隱性知識的可利用程度大大增加。在充分利用現(xiàn)實表達技術(shù)和高效數(shù)據(jù)技術(shù)下，對于隱性知識的挖掘與管理上都顯現(xiàn)出強大的優(yōu)勢[1]。

　　2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在多領(lǐng)域上的應(yīng)用

　　2.1VR技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用

　　在醫(yī)療行業(yè)中，藥物分子模型、虛擬人體、虛擬康復訓練、各種醫(yī)療器械的模擬都借助VR技術(shù)來完成，為此，筆者認為在醫(yī)療事業(yè)的研發(fā)上它有無可替代的作用。

　　VR技術(shù)在醫(yī)學典型的應(yīng)用是虛擬手術(shù)，具體應(yīng)對是仿真的手術(shù)過程編程、前期演練以及結(jié)果預測[4]。在模擬的“手術(shù)臺”上，操作者沉浸在醫(yī)護環(huán)境里，體驗現(xiàn)實手術(shù)過程和解決某些“突發(fā)情況”，從而達到在交互信息的過程中，掌握各種臨床手術(shù)的實際技巧。由于虛擬手術(shù)系統(tǒng)具有低代價、零風險、可重復性、自動指導的優(yōu)點，可以迅速普及開來，提高實習者的手術(shù)技能，具有廣闊的應(yīng)用前景[5]。目前這種虛擬現(xiàn)實的手術(shù)訓練系統(tǒng)已經(jīng)在國際上普遍推行。例如Choi等研制了食管鏡手術(shù)模擬訓練系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使受訓者感受到與虛擬軟組織的接觸并顯示食管的變形和切割。Wang等研制了神經(jīng)外科手術(shù)訓練模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過可實時更新腦組織形變的三維立體顯示和雙手力反饋裝置，能夠模擬手術(shù)器械的穿刺、牽引與切割[6]。 　　2.2VR技術(shù)在航天里的應(yīng)用

　　VR技術(shù)在航天領(lǐng)域里應(yīng)用的發(fā)展趨勢主要有4方面。其一，利用虛擬訓練系統(tǒng)對宇航員進行失重心理訓練，建立失重環(huán)境下的空間方位感。其二，虛擬座艙模型，訓練航天員熟悉艙內(nèi)布局、界面和方位關(guān)系，演練飛行和操作技能等。其三，人工控制模擬仿真航天器的空間交會對接技術(shù)，將對接動力學模型存入計算機系統(tǒng)，通過計算機仿真，實時地解出兩個航天器間的相對距離和姿態(tài)角參量，通過計算機生成圖像，在頭盔顯示器里實時地顯示兩個航天器的虛擬環(huán)境，此時航天員就像真正處在飛行空間進行對接操作一樣[7]。其四，利用人工智能技術(shù)使計算機通過編程模仿人的思維過程，將與研究對象相關(guān)的專家知識納入知識庫，并根據(jù)這些知識進行推理，因而能解釋用戶的請求，確定必要的輸入數(shù)據(jù)，修正或選擇一個合適的模型進行實驗，這樣具有更強的仿真能力。

　　2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以滿足模擬軍事訓練的三大類型的需要：(1)受訓人員不需要觀察戰(zhàn)場中的目標，此類訓練中，虛擬環(huán)境為受訓人員提供一個仿真戰(zhàn)地背景，根據(jù)主控臺的指令顯示訓練的不同階段，根據(jù)受訓人員的操作顯示武器平臺的作戰(zhàn)動作，從而增加訓練的趣味性，并為訓練組織者提供形象、直觀的監(jiān)控手段;(2)受訓人員需要觀測戰(zhàn)場中的目標，并對目標進行跟瞄操作。此類訓練中通過VR技術(shù)創(chuàng)建一個虛擬戰(zhàn)場空間，受訓人員在其中搜索、觀察、射擊;(3)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，構(gòu)建武器裝備維修訓練虛擬場景，在其中對裝備進行分解、結(jié)合，設(shè)置典型故障現(xiàn)象，并對受訓人員的維修步驟進行評判、指導。

　　2.4VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　應(yīng)用VR技術(shù)的虛擬校園，目前，在許多大學都有成功的個案：清華大學、浙江大學、北京大學、上海交通大學、山東大學、西北大學、中國海洋大學、杭州電子工業(yè)大學等先后建成虛擬校園、虛擬實驗室：例如，浙江大學承擔的歐盟項目中，開發(fā)了基于虛擬人物的電子學習環(huán)境(ELVIS)，用來給10～12歲的小學生進行故事創(chuàng)作，并支持其不同的情緒變化等。再有就是在遠程教育及特殊教育上的應(yīng)用開發(fā)。

　　3構(gòu)建隱性知識管理中的虛擬知識社區(qū)

　　虛擬知識社區(qū)的開展是將VR技術(shù)應(yīng)用到隱性知識的挖掘中。虛擬知識社區(qū)是一個基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬學習環(huán)境，具有共同興趣和學習目的的學習者和組織者共同構(gòu)建的。目的是提供一個平等、自由、協(xié)作、開放的知識空間，促進知識類分、存儲與共享。隱性知識在自由、協(xié)作、開放的環(huán)境中得到良好的交互。這種虛擬知識社區(qū)可以為個體隱性知識的構(gòu)建提供非正式化的學習環(huán)境，也為一些具體的隱性知識利用提供特定的情境，也為隱性知識的構(gòu)建提供了交互的支持。

　　3.1構(gòu)建虛擬知識社區(qū)系統(tǒng)

　　虛擬知識社區(qū)利用VR技術(shù)中的計算機圖形學、數(shù)字圖像處理、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器與測量器、仿真與人工智能等創(chuàng)建出VR系統(tǒng)。力求打造出一個擁有真實的、可感知的沉浸環(huán)境，將細分后的知識分類數(shù)字化的同時，還可以將知識融入現(xiàn)實的操作，依靠VR系統(tǒng)的仿真還原達到讓學習者良好的沉浸其中的效果，使虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)達到完美的“真實再現(xiàn)”。在此沉浸環(huán)境中，用戶可以在交互平臺中，借助系統(tǒng)提供的頭盔、特質(zhì)鼠標或活動桿、特質(zhì)座椅等數(shù)字化工具，體驗在虛擬系統(tǒng)中所感受到的聲音、碰撞甚至爆裂等情景，系統(tǒng)讓用戶的每一個動作，甚至想法和直覺都會得到系統(tǒng)交互后做出的反應(yīng)。這種交互式的平臺是由強大的智能主體組成，智能主體可以快速的進行數(shù)字分析和數(shù)字統(tǒng)計，并有效的做出反應(yīng)，傳感方式快捷。在沉浸環(huán)境和交互平臺的有效發(fā)揮作用后，人腦就會產(chǎn)生隱性知識的碰撞，會主動思考問題，并采取一些行動。這是隱性知識在被刺激后的反饋行為，也是自我構(gòu)想的效果顯現(xiàn)。而系統(tǒng)會依照交互反饋式技術(shù)模式，對用戶的反應(yīng)進行收集分析后，變化環(huán)境參數(shù)和行為數(shù)據(jù)，創(chuàng)設(shè)新的虛擬環(huán)境，與用戶進行反復的交互，這也是隱性知識反復交互并被記錄的過程，使隱性知識得到顯性化的目的。

　　3.2虛擬知識社區(qū)中的探索空間

　　3.2.1自主知識空間

　　自主知識(學習)空間是區(qū)別于其他學習工具系統(tǒng)的自我使用各種知識文本等達到自我學習目的的另一種較為高級的學習環(huán)境。在自主學習空間中，儲備了大量的將已有知識通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)處理，在虛擬的環(huán)境中達到仿真效果的知識。這些應(yīng)對某一特殊問題所需的特殊技能或隱性知識，在通過上述的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，并且已經(jīng)被系統(tǒng)記錄并有效分析后編入自主學習空間系統(tǒng)，用戶可以直接進入系統(tǒng)，親身實踐學習。包括教育游戲、虛擬實驗等。此系統(tǒng)的功能高于學習工具系統(tǒng)，應(yīng)用VR技術(shù)和各種配置性器械，將打造出低消耗、高安全、可反復的讀者學習空間。

　　3.2.2知識的協(xié)作研發(fā)空間

　　研發(fā)空間是與自主知識系統(tǒng)相比更高級、更高效的知識系統(tǒng)與空間。此空間的構(gòu)想理念在于挖掘潛藏在人腦中的大量且難編碼的隱性知識。在隱性知識轉(zhuǎn)化過程中，包括互逆的兩種轉(zhuǎn)化途徑，其中隱性知識轉(zhuǎn)化為隱性知識是重要而不曾被有效控制的一種轉(zhuǎn)化途徑。研發(fā)空間就是依照隱性知識互化途徑形成的一種學習系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，用戶主要依靠自身隱性知識的轉(zhuǎn)化與被轉(zhuǎn)化的過程進而達到學習的目的。與此同時，系統(tǒng)會記錄學習中的整個過程，將新生成的隱性知識顯性化，增強對隱性知識的管理層次及維度。

　　3.2.3虛擬知識社區(qū)中的知識共享

　　在虛擬社區(qū)里，用戶主要依據(jù)發(fā)帖和回帖、引用及分享來實現(xiàn)多元知識的共享。筆者認為，對虛擬社區(qū)知識關(guān)系的品評要憑借成員所發(fā)布及回復的帖子為源頭，理清脈絡(luò)，一個話題、一個論點，都可能引發(fā)眾多的回復者、討論者，進而研究者可收集到N 個有價值的帖子，從會話(Session)線索(Thread)中，可提煉出諸多知識精髓，及群成員的共有知識。籍此，在網(wǎng)絡(luò)社區(qū)中，成員的共識、群體理念表現(xiàn)為一起參與的討論線索數(shù)。依據(jù)這些磋商線索數(shù)字，就可創(chuàng)建出社區(qū)成員的知識關(guān)系網(wǎng)，此為無向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。每個節(jié)點表示一個成員，由節(jié)點A和節(jié)點B間的一條邊，表示成員A與成員B曾經(jīng)共同進行了某個議題的討論;邊的權(quán)重表示群成員共同參加議論的線索數(shù)量[8]。(見圖2：其中，節(jié)點代表社區(qū)成員、實線代表互動實踐、虛線代表知識關(guān)聯(lián)、連線左右的數(shù)字代表知識關(guān)聯(lián)和人際互動的權(quán)重值)。 　　基于圖2的實、虛脈絡(luò)聯(lián)結(jié)走向，筆者得出4種說法：社群成員間知識關(guān)系與互動關(guān)系兩者是相互關(guān)聯(lián)的;共享網(wǎng)具備核心人群;個體成員的知識聯(lián)結(jié)以弱聯(lián)結(jié)為主體;個體成員間的互動呈弱聯(lián)結(jié)趨勢。

　　3.3完善虛擬知識社區(qū)的幾大舉措

　　(1)相關(guān)虛擬知識社區(qū)內(nèi)部可以實施相關(guān)知識主題的互動游戲、基礎(chǔ)話題問答、FAQ等欄目，實施一些關(guān)于成員的評論及瀏覽權(quán)限;組織一些社區(qū)內(nèi)部小組，使得社區(qū)成員通過內(nèi)部申請建立主題空間、形成興趣圈協(xié)作學習，提升對主題的認識與拓展;加大社區(qū)成員的歸屬感，以此促進社區(qū)知識共享。

　　(2)打造優(yōu)良的文化氛圍。只有社區(qū)建設(shè)出健康向上的文化氛圍，社區(qū)成員才能進行和諧正常的互動探索。社區(qū)應(yīng)向更大的范圍拓展，宣傳自身的特色文化，打造出品牌并擴大其影響;提供便捷、靈活的成員互動方式，方便成員間的思想交流，營造友好活躍的氣氛;在社區(qū)內(nèi)部還要大力弘揚平等互助、和諧博愛的團隊關(guān)系，強調(diào)公平、正義、和諧的價值觀[9]。

　　(3)建立行之有效的獎懲制度。有效的獎懲制度可以促進社區(qū)成員的個人行為預期，為參加知識共享的成員爭得席位，提升知識共享的影響和幾率。具體說分為個人的獎懲機制與人機交互的獎懲機制：對于個人可提高聲望、或物質(zhì)獎勵;對于人際互動機制，可采取虛擬貨幣、虛擬物品等推動其積極性，還可通過發(fā)布社區(qū)明星榜來敲定。

　　4結(jié)語

　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種發(fā)展中的三維仿真型技術(shù)。它通過計算機硬件、軟件和顯像功能將不同領(lǐng)域中的情景再現(xiàn)或者還原，可以是歷史再現(xiàn)、人體構(gòu)造或是潛藏在人腦中的記憶或經(jīng)驗。這完全符合人類的隱性知識難以編碼的特性，根據(jù)特定的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以準確的再造出潛藏的這些知識與景觀，并將能夠有效的記錄和進行知識管理。在全球一村莊的今天，就必然要系統(tǒng)建設(shè)與維護虛擬知識社區(qū)，在虛擬知識社區(qū)里，進行學習、培訓、充電、演練……這在知識管理中將是一個全新的進步。

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　　　基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)的電力統(tǒng)一監(jiān)控平臺篇二

　　摘 要

　　由于無人值守變電站越來越多，這對電力管理部門在技術(shù)和管理上都帶來了新的挑戰(zhàn)。無人值守變電站的自動化、智能化的程度越來越高，各種在線監(jiān)控系統(tǒng)也越來越多，對于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一個統(tǒng)一監(jiān)控平臺將電氣設(shè)備、環(huán)境、圖像、各種報警裝置全方位直觀展現(xiàn)，以便管理操作人員能快速、直觀、便捷的查看到所需的實時或歷史數(shù)據(jù)。本項目即是針對以上所列出的無人值守變電站運行管理的新挑戰(zhàn)，通過基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)的變電站遠程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺的應(yīng)用研究，來提高無人值守變電站的運行管理水平。

　　【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實 電力 智能 監(jiān)控平臺

　　1 引言

　　隨著電力自動化技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的常規(guī)變電站改造為無人值守變電站，無人值守變電站的電壓等級和范圍越來越廣，成為未來發(fā)展的必然趨勢。在常規(guī)變電站改造為無人值守變電站以后，它實現(xiàn)了變電站運行的自動化、精度化，確保了對變電站事故的處理效率和準確性，進一步保障了系統(tǒng)安全，減少了人員的誤操作，減少了大量的運行值班人員，提高了勞動生產(chǎn)率，降低了成本，帶動了企業(yè)科技進步。

　　但是無人值守的模式無論是在技術(shù)上還是管理上都對原有的模式帶來了新的挑戰(zhàn)。無人變電站的電壓等級各站有所不同，設(shè)備型號復雜，對于管理運行人員熟悉設(shè)備的運行、維護和操作的要求高。并且無人值守變電站的自動化、智能化的程度越來越高，各種在線監(jiān)控系統(tǒng)也越來越多，對于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要將不同監(jiān)控系統(tǒng)按照設(shè)備的真實場景進行統(tǒng)一、整合、分析，電氣設(shè)備、環(huán)境、圖像、各種報警裝置能全方位直觀展現(xiàn)，以便管理操作人員能快速、直觀、便捷的查看到所需的實時或歷史數(shù)據(jù)。

　　2 項目內(nèi)容

　　本項目即是針對以上所列出的無人值守變電站運行管理的新挑戰(zhàn)，通過基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)的變電站遠程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺(以下簡稱“平臺”)的應(yīng)用研究，來提高無人值守變電站的運行管理水平，如圖1所示。

　　2.1 平臺的功能

　　2.1.1 真實三維再現(xiàn)變電站場景

　　直觀再現(xiàn)變電站的建筑、主控室、開關(guān)室及環(huán)境場景; 直觀顯示電氣一次部分以及電氣部分的實際連接;直觀顯示開關(guān)柜的位置、外觀 ; 直觀顯示輔控設(shè)備的現(xiàn)場安裝位置。

　　2.1.2 集中展示設(shè)備工況

　　3D實景中沉浸、快速、便捷地查看任意電氣設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)值、圖像，并可進行歷史變化趨勢的對應(yīng)分析、判斷。

　　與Scada系統(tǒng)融合――實時展示電氣設(shè)備的Scada遙測、遙信數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計開關(guān)跳閘次數(shù)、變壓器調(diào)檔次數(shù)及瓦斯保護動作次數(shù);

　　與圖像監(jiān)測系統(tǒng)融合――實時顯示現(xiàn)場監(jiān)測圖像;

　　與在線測溫系統(tǒng)融合――實時顯示在線溫度;

　　與現(xiàn)場巡檢系統(tǒng)融合――展示設(shè)備巡檢歷史記錄。

　　2.1.3 自動靈活查看實時圖像

　　雙擊場景中的設(shè)備，圖像設(shè)備自動進行轉(zhuǎn)向、對焦，顛覆傳統(tǒng)人工查找攝像機、轉(zhuǎn)動云臺、聚焦等一系列繁瑣動作;無需查找圖像設(shè)備，可快速、便捷、準確地進行對應(yīng)設(shè)備的遠程外觀察看、拍照、熱紅外成像測溫、熱紅外拍照等一系列動作，并智能生成人性化的記錄、報告等。

　　2.1.4 設(shè)備異常告警

　　整個三維場景中，每個設(shè)備模型會隨著實時采集來的數(shù)據(jù)，智能判斷設(shè)備工作狀態(tài)是否正常;對于出現(xiàn)異常的，三維場景會自動將設(shè)備渲染成告警模式并定位，不斷提示操作人員及時排除故障;解警后，可在設(shè)備數(shù)據(jù)面板中查看歷史告警記錄。

　　2.1.5 遠程巡視

　　設(shè)定所需巡檢的設(shè)備點以及關(guān)注的數(shù)據(jù)量、視頻圖像外觀、熱紅外成像等必要的巡檢信息，系統(tǒng)自動生成巡檢路徑;巡視人員通過平臺隨機或定時進行遠程巡檢，當進入已設(shè)定的巡檢設(shè)備點時，系統(tǒng)將相關(guān)的設(shè)備相關(guān)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行集中展示;對實時巡檢的結(jié)果、過去時間短的變化趨勢等進行正常與否進行巡視、判定，形成遠程綜合分析巡檢結(jié)果記錄，如圖2所示。

　　2.2 基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)實現(xiàn)的變電站遠程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺的特點

　　2.2.1 直觀逼真

　　虛擬現(xiàn)實是人們通過計算機對復雜數(shù)據(jù)進行可視化、操作以及實時交互的環(huán)境。本平臺中將通過三維模型忠實逼真地再現(xiàn)了安陽市北郊變電站場景，產(chǎn)生了沉浸式的交互環(huán)境。

　　2.2.2 統(tǒng)一管理

　　基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)實現(xiàn)的變電站遠程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺可融合各種平臺系統(tǒng)，展示其相應(yīng)數(shù)據(jù)或圖像，如Scada電氣數(shù)據(jù)(遙信、遙測數(shù)據(jù))、在線測溫數(shù)據(jù)、輔助監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像等。

　　2.2.3 智能監(jiān)控

　　基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)實現(xiàn)的變電站遠程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺融合數(shù)字視頻監(jiān)控、RFID無線識別、智能門禁、智能報警等多種監(jiān)控方式：

　　整個三維場景中，每個設(shè)備模型會隨著實時采集來的數(shù)據(jù)，智能判斷設(shè)備工作狀態(tài)是否正常。對于出現(xiàn)異常的，三維場景會自動將設(shè)備渲染成告警模式并定位，不斷提示操作人員及時排除故障;

　　所有的圖像、安防、消防、周界、門禁、溫濕度、各種傳感設(shè)備、三維一次電氣設(shè)備及其附件的各種屬性、數(shù)據(jù)、動作、變化規(guī)律，均可以作為告警條件，進行告警及組合告警觸發(fā)。

　　2.2.4 智能遠程巡檢

　　優(yōu)化目前傳統(tǒng)的現(xiàn)場巡檢模式，通過在該平臺上設(shè)定巡檢路線、巡檢設(shè)備、巡檢數(shù)據(jù)量、設(shè)備外觀等不同巡檢內(nèi)容，巡視人員在定時或隨機通過該平臺上進行遠程巡檢，當進入巡檢設(shè)備點時，系統(tǒng)將相關(guān)的設(shè)備相關(guān)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行集中展示，并對實時巡檢的結(jié)果、過去時間短的變化趨勢等進行正常與否進行巡視、判定，形成綜合分析結(jié)果記錄，能遠程、高效進行電氣設(shè)備多系統(tǒng)、跨平臺巡測，減少現(xiàn)場巡檢頻次，形成和現(xiàn)場巡檢的高度互補、統(tǒng)一。

　　3 技術(shù)實現(xiàn)

　　3.1 3D建模技術(shù)

　　三維建模軟件為3dMax，它是Autodesk公司開發(fā)的基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件，它功能強大，擴展性好。它適合制作建筑模型、物體動畫模型以及人物動畫模型等，可利用系統(tǒng)自帶的材質(zhì)庫，或自制的貼圖，來達到逼真的效果。

　　3DMax還可以將模型文件導出多種格式的文件，可用于 Java3D開發(fā)的引擎平臺加載，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。

　　本平臺引擎所適用的模型有obj、3ds和ms3d?；緢鼍办o止模型采用obj文件格式;刀閘開合、門開合的動畫采用3ds格式;漫游人物動畫采用ms3d格式。

　　3.2 平臺引擎技術(shù)

　　由于本平臺采用B/S架構(gòu)，所以平臺引擎選擇用Java3D 來實現(xiàn)VR技術(shù)。Java 3D是Java語言在三維圖形領(lǐng)域的擴展，是一組應(yīng)用編程接口(API)。客戶端只需要使用標準的Java虛擬機就可以瀏覽，因此具有不需要安裝插件的優(yōu)點。而且Java3D是基于Internet的軟件開發(fā)平臺，它能將圖形功能與Internet很好地集成在一起，因此它非常適用于開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的VR系統(tǒng)。

　　本平臺算法有如下創(chuàng)新點：

　　(1)創(chuàng)新采用雙視野模式展示變電站復雜場景中的人物/眼睛視野模式;更加直觀，沉浸地再現(xiàn)變電站復雜真實場景，實現(xiàn)變電站復雜場景及電氣設(shè)備、屏柜等多視角三維展。

　　(2)針對三維變電站場景地形的復雜性，改進傳統(tǒng)2D啟發(fā)式搜索A*算法，大幅度提升變電站復雜三維場景自動尋徑的消耗時間。

　　(3)改進了三維變電站復雜場景中地面高低的檢測算法，創(chuàng)新地增加了多維射線，來檢測路面的高度信息，提高檢驗的精確性。

　　(4)根據(jù)變電站場景的復雜性、電氣設(shè)備的布局復雜以及空間局限性，改進傳統(tǒng)的AABB碰撞檢測算法，采用動態(tài)AABB碰撞檢測算法，大幅度提高碰撞檢測的準確性。

　　(5)在變電站三維復雜場景中人物平滑移動，摒棄傳統(tǒng)的BSP樹，采用橢球體算法并添加滑動公式，實現(xiàn)碰撞后的平滑移動及電力巡檢人物碰撞后的橢球體滑動處理。

　　3.3 系統(tǒng)接口技術(shù)

　　本平臺與其它所需展示的系統(tǒng)接口程序采用Web Service模式。它是基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的模塊化組件，它執(zhí)行特定的任務(wù)，遵守具體的技術(shù)規(guī)范，這些規(guī)范使得Web Service能與其他兼容的組件進行互操作。Web Services 利用 SOAP(簡單對象訪問協(xié)議)和 XML(Extensible Markup Language可擴展標記語言 )對這些模型在通訊方面作了進一步的擴展以消除特殊對象模型的障礙。XML是用于標記電子文件使其具有結(jié)構(gòu)性的標記語言，提供統(tǒng)一的方法來描述和交換獨立于應(yīng)用程序或供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可以用來標記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型，是一種允許用戶對自己的標記語言進行定義的源語言，非常適合 Web 傳輸。

　　本平臺的一大功能是可以展示不同系統(tǒng)的實時參數(shù)，不同的系統(tǒng)有不同的編程方式，而且像Scada系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量大，且實時性要求很高，接口程序需要設(shè)計的靈活、高效，擴展性好。

　　與Scada系統(tǒng)接口：Scada系統(tǒng)中有所有電力設(shè)備所有遙測、遙信數(shù)據(jù)，本平臺需要快速、便捷的從如此龐大的數(shù)據(jù)量中檢索出所需的數(shù)據(jù)是個難點

　　與變電站輔控系統(tǒng)接口：本平臺需要從輔控系統(tǒng)中要快速便捷地檢索出實時圖像、及智能報警信號，而圖像的文件一般比較大，快速流暢地在3D平臺中展示是個難點。

　　預留與其它系統(tǒng)的接口：因為本平臺可以融合其它多種系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)，所以要求它在擴展性上做到有足夠的冗余設(shè)計。

　　4 結(jié)論

　　基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)的統(tǒng)一監(jiān)控平臺三維系統(tǒng)采用先進的軟硬件技術(shù)，在系統(tǒng)功能方面立足電力變電站智能化管理和安全運行的實際情況，解決了傳統(tǒng)管理中很多人工難以解決的問題，同時面向變電站整體模塊，克服過去各系統(tǒng)數(shù)據(jù)條塊分割、人工關(guān)聯(lián)的弊端，從變電站實際指揮、運行診斷、檢修操作等實際使用的角度出發(fā)，實現(xiàn)變電運行設(shè)備數(shù)據(jù)準確及時的采集，電氣設(shè)備、各種監(jiān)控裝置等真實位置場景及實時狀態(tài)進行直觀、立體、逼真的集中再現(xiàn)及變電站三維巡視的漫游、數(shù)據(jù)記錄、外觀記錄、巡視分析報告錄入等數(shù)據(jù)的直觀、統(tǒng)一再現(xiàn)。規(guī)范了業(yè)務(wù)流程的管理，減少了人工和材料損耗，實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)及分析的自動生成，實現(xiàn)了變電運行的智能及集中化管理。

　　參考文獻

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