沉浸式虛擬環(huán)境及其在變電站仿真中的應(yīng)用.pdf

1、虛擬現(xiàn)實是近年來十分活躍的技術(shù)研究領(lǐng)域，是一系列高新技術(shù)的匯集。它能給用戶更逼真的體驗，為人們探索宏觀世界和微觀世界提供了極大的便利。本文研究了由數(shù)據(jù)手套和位置跟蹤器構(gòu)建的沉浸式虛擬環(huán)境中基于虛擬手的人機交互的關(guān)鍵技術(shù)，以及在變電站仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用。 本文著重研究了沉浸式虛擬環(huán)境的概念，特點和沉浸式虛擬環(huán)境中人機交互的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是基于虛擬手的人機交互。緊接著根據(jù)人手的骨骼結(jié)構(gòu)和手部運動的約束條件，利用3DS MAx進行虛擬手

2、的建模，概述了三維交互設(shè)備(數(shù)據(jù)手套和位置跟蹤器)的原理、功能和關(guān)鍵算法等，實現(xiàn)了它們與計算機之間的串行通信。從超聲定位和慣性導(dǎo)航角度分析了有關(guān)人的跟蹤算法。研究了虛擬手各關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)的獲取和設(shè)置，結(jié)合不同模式下手勢的不同語義理解，設(shè)計了一個虛擬手的驅(qū)動算法，完成了基于虛擬手的實時人機交互系統(tǒng)，并且通過濾波算法保證交互任務(wù)的穩(wěn)定性和精確性。最后介紹了變電站仿真虛擬環(huán)境的結(jié)構(gòu)，場景組織和一些關(guān)鍵算法，實現(xiàn)了基于情景上下文語義理解的虛擬手交互過

3、程，總結(jié)了將這項技術(shù)用于電力系統(tǒng)帶來的便利和發(fā)展前景。 本文在windows環(huán)境下，基于VC2003.NET平臺，運用OSG圖形圖像開發(fā)工具包和5DT Data，Glove數(shù)據(jù)手套、PCTracker位置跟蹤器等交互設(shè)備，開發(fā)了一個基于數(shù)據(jù)手套和位置跟蹤器的虛擬手交互平臺，并將其應(yīng)用于變電站仿真系統(tǒng)，突破了以往變電站仿真方面僅局限于巡視的現(xiàn)狀，可以與其中的設(shè)備模型進行一定的交互，而多模式的情景上下文語義理解提高了系統(tǒng)的智能性，為