基于VR技术的变电站三维场景设计模拟系统研究

朱琛; 王思思; 濮曦; 佘恬; 刘小花

doi:10.13715/j.cnki.nsjxu.2022.02.003

湘潭大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (02) : 88 -95. DOI: 10.13715/j.cnki.nsjxu.2022.02.003

基于VR技术的变电站三维场景设计模拟系统研究

朱琛, 王思思, 濮曦, 佘恬, 刘小花

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摘要

虚拟三维变电站仿真实训过程中，受场景复杂度影响，导致场景模拟效果不佳，单一的操作程序影响系统的交互能力，为克服以上问题，该文设计一种基于VR技术的变电站三维场景设计模拟系统.系统中设计多个功能模块.其中，沉浸式模块通过HTC vive VR设备实现系统的沉浸式仿真.图形处理器模块中通过图形顶点处理器实施系统图像处理.在软件的设计中，通过文件读写、图元编辑等功能的设计，完成变电站二维平面场景的保存、创建与设计，实现二维场景模块的设计.构建图形渲染模块，通过图形渲染引擎实现系统的三维模型渲染功能.通过3ds Max三维建模软件实现三维场景建模模块，结合多边形建模、Patch面片建模等方式实施建模操作.通过设计的系统实施实验变电站工程的三维场景设计，测试系统性能.测试结果表明：设计系统的光源计算与场景渲染精准度较高，各帧CPU、GPU处理总耗时以及平均建模耗时均较低，说明系统能够精准、高效地实现变电站三维场景模拟.