水电站辅助设备油系统虚拟系统开发与研究

摘要

随着现代科学技术的发展，特别是以计算机和网络为特征的信息技术的迅猛发展给社会生活带来了深刻而巨大的冲击，社会生活的各个方面从观念到形式都发生了巨大的变化。20世纪90年代以来兴起的虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)是一种新型的综合性信息技术，利用计算机技术生成的一种人为虚拟的环境，这种环境可以通过视觉甚至听觉、触觉来感知，用户通过自己的视点直接地、多角度地对环境进行观察、发生“交互”作用，给人一种“身临其境”的感觉。经过20多年的研究探索，虚拟现实技术的应用领域已经非常广泛，如飞机制造、船舶、车辆虚拟现实驾驶训练，虚拟现实建筑物，虚拟现实游戏，虚拟现实影视艺术等等。虚拟现实技术的发展，使人们的工作生活便捷，更加改变了人们的工作方式和生活方式。
　　随着计算机技术的发展，在PC机上实现虚拟现实技术已成为可能。将VR技术运用到水电站油系统中，可以提供更逼真的、具有交互性的三维可视化环境，从而更好的对水电站油系统进行展示，以方便用户对油系统的观察和了解。
　　本课题将虚拟现实技术运用到水电站供油系统中，在对虚拟现实技术和水电站供油系统进行分析和总结的基础上，完成了虚拟水电站供油系统的设计和实现。该系统更好地展示了水电站供油系统，方便用户对水电站供油系统的观察和研究。
　　论文的主要研究内容和成果如下：
　　首先，本文对虚拟现实、VRML等相关技术进行了综述，在比较分析水电站供油系统三维模型构建方法的基础上，采用CAXA实体设计和VRML编辑器的综合实现了虚拟水电站供油系统各设备的三维模型的建立。另外，为提高浏览速度，还探讨了建模代码重用（DEF/USE）、原型封装（PROTO）以及用了Inline节点实现三维模型的整合等VRML场景优化技术。
　　其次，利用VRML动画实现方法来模拟系统在虚拟供油系统三维场景中的切换。通过对各种交互方式的比较研究，运用VRML的自身交互功能及用脚本编程语言来实现虚拟供油系统的交互功能。
　　最后，提出一种将VRML和Visual Basic6.0软件结合的方法，并将电子表格也调入到VB中，通过界面设计和编程的方法实现了虚拟水电站油系统的查询功能。
　　本课题的研究，将为进一步开展虚拟水电站辅助设备打下一定基础，为我国水电站的虚拟设计起到积极作用。同时，本文所设计的虚拟水电站油系统也可供水电站油系统的教学、培训和日常运行参考使用。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 虚拟现实技术概述

1.3 主要研究内容与结构

1.4 本文的创新点

第2章 虚拟现实建模语言 VRML

2.1 VRML的诞生与发展

2.2 VRML的工作原理及基本特性

2.3 VRML的关键技术

2.4 VRML的功能特性及语法特性

2.5 本章小结

第3章 水电站油系统三维模型的建立

3.1虚拟环境建模方法比较

3.2三维建模分类及场景构建流程

3.3水电站油系统虚拟系统三维模型的建立

3.4 本章小结

第4章 虚拟水电站油系统的浏览与交互

4.1 虚拟场景的动画实现方法

4.2 虚拟场景的交互方法

4.3 虚拟油系统按指定路径的动画浏览

4.4 油系统三维设备实体模型交互功能的实现

4.5 本章小结

第5章 虚拟水电站油系统的查询

5.1 Visual Basic6.0语言概述

5.2 界面设计的基本方法

5.3 ActiveX控件的引用

5.4 VRML Scene的调入

5.5 VB与Excel电子表格的结合

5.6 VB与VRML及EXCEL结合实例

5.7VRML与HTML的相结合

5.8 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果