VR水利水电仿真实验系统

黑龙江大顶子山水利枢纽虚拟仿真系统

系统内主要包含两所水电站的建筑结构部件展示、水轮机结构部件展示、动态模拟水轮机运行、发电、输电过程、水轮机的拆卸、吊装、安装过程演示,油、气、水模拟师生登录、管理、查询、部署课程,对考核点进行设定,三维场景中设置教学内容、立轴混流式机组模拟能量试验、汽蚀试验、飞逸试验等动态演示。

使用3d建模技术对两所水电站进行精细建模,主要包含建筑外侧,内部组件,电力设施,水轮机形态及组成部件。使用三维动画方式进行部分设备过程模拟,使用实时互动技术开发相关教学要求模块,参数实时调整后实时观看浏览反馈结果。

本虚拟仿真实验平台使用虚拟现实技术,三维动画、结合水利水电教学理论知识、展示整个水电站的建筑结构、设备结构、发电过程、部分实验模拟等形成一套专业的水利水电虚拟仿真实验教学软件,系统实现真场景,主要对实际现场进行图纸式3D建模、并结合次时代技术、对纹理、色彩、光照、物体的实时动作把关作到场景1:1还原再现。实现真互动,用户在与系统交互时,从界面到内容都采用“活”的方式,使用动态缓动方式。真内容把教学内容以视觉方式深层次的联动,以寓教于乐的形式把教学内容传授于体验者。

主要功能模块

  • 高压开关站出线方向和回数模拟
  • 电站的油、气、水系统 的模拟。
  • 水轮发电机组运行的模拟(水流过的过流部件三维结构动态演示)
  • 水轮机三维结构动态模拟
  • 发电机到开关站的输、变电过程模拟
  • 中央控制室的监测模拟(仪表动态显示参数化)
  • 立轴浊流式机组的仿真演示
  • 抽水蓄能电站的工作过程演示
  • 教学模块、各模块的信息、增删查改。
  • VR模块

主要功能描述

  • 可视化三维展示、交互点击、数据库联动、后台管理、飞行漫游、第一第三视角设定,多媒体嵌入支持(声音、文字、图片、视频 、文档.ppt world)
  • 照相机位置记录、重放功能支持
  • 仪表仿真模块采用图形方式显示仪表板,指示灯、信号灯等,图形仪表显示与实际中控室显示一致
  • 声场仿真模块模拟水轮机的声音、水流声音、等特效声音。
  • 视觉展示功能,3D物体形态比例结构、色彩纹理、仪表动态显示、水、电流效果模拟,友好交互界面,水轮机、水泵等设备交互时动态效果(透明-闪动-物体旋转-缩放-位移),模拟实验中的爆炸、烟雾等实时特效模拟。
  • 2D 3D UI界面
  • 粒子、物理碰撞、PBR材质、大场景剔除、自定义插件支持、骨骼、关键帧、顶点动画支持
  • Lighting map 、Realtime Render、地形支持、GLSL shader支持、C#脚本扩展支持
  • 网络层TCP/IP Socket 支持
  • My sql、oracle等主流数据库支持
  • 动态流体仿真、静态水体仿真支持
  • 教学内容多节点设计、场景中灵活安插支持
  • 提供精细级的3D仿真模型