石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、石化是石油化學(xué)工業(yè)的簡(jiǎn)稱(chēng),是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分,為能源、交通、農(nóng)業(yè)、機(jī)械、紡織、建筑等產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)和人民群眾生活提供配套和服務(wù),為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。石油化工的主要工作是對(duì)石油和天然氣進(jìn)行化學(xué)處理獲取石油石化產(chǎn)品,其原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品,多數(shù)是易燃易爆或者有毒有害的。隨著石化產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,石化安全事故頻出,給國(guó)家的財(cái)產(chǎn)和人民群眾的生命健康帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于

2、社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。如何將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于石化安全領(lǐng)域,以提高安全管理水平、提高事故應(yīng)急處置水平、增強(qiáng)安全培訓(xùn)效果,是近年來(lái)石化安全領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。
　　本文圍繞虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石化安全領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)研究,提出了從“石化三維數(shù)據(jù)管理”、“石化安全應(yīng)用三維場(chǎng)景搭建”到“石化安全應(yīng)用發(fā)布”等面向石化安全的一體化虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。主要進(jìn)行了石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)、石化三維模型庫(kù)設(shè)計(jì)、平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究和平臺(tái)的集成與應(yīng)用等工作。

3、
　　論文的主要工作及取得的研究成果如下:
　　(1)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)
　　根據(jù)石化安全行業(yè)的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)出了由“石化三維模型管理子平臺(tái)”、“可視化編輯子平臺(tái)”和“石化安全應(yīng)用子平臺(tái)”組成的石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái),并對(duì)三個(gè)子平臺(tái)的功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì);根據(jù)數(shù)據(jù)、引擎、業(yè)務(wù)分離的原則,將平臺(tái)縱向分為數(shù)據(jù)層、核心引擎層、應(yīng)用層和表現(xiàn)層;設(shè)計(jì)了平臺(tái)的數(shù)據(jù)流程圖。
　　(2)石化三維模型庫(kù)設(shè)計(jì)
　　對(duì)三維模型庫(kù)管理子

4、平臺(tái)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì);介紹了三維建模技術(shù),研究了 max和 mod的三維模型數(shù)據(jù)格式;在石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)特點(diǎn),制定了三維模型數(shù)據(jù)的分類(lèi)與編碼規(guī)范;以設(shè)備子庫(kù)為例,基于 MySQL數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并在 MySQL中進(jìn)行了實(shí)例化。
　　(3)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究
　　從三個(gè)方面進(jìn)行了石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究。對(duì)有插件和無(wú)插件Web3D技術(shù)進(jìn)行對(duì)比,深入研究了 ActiveX技術(shù),實(shí)現(xiàn)了

5、基于 VRGIS渲染引擎的三維渲染插件;對(duì)三維等值面 Marching Cube算法進(jìn)行研究,結(jié)合高斯煙團(tuán)模型和高斯煙羽模型數(shù)學(xué)理論,實(shí)現(xiàn)了高斯模型的三維可視化;梳理安全屬性模塊的需求,進(jìn)行了安全屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和屬性三維表達(dá)方式研究,最終在平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了安全屬性可視化管理模塊。
　　(4)平臺(tái)集成與應(yīng)用
　　研究了平臺(tái)在 VRGIS渲染引擎的集成方式,利用 C++和 OpenGL在 VRGIS引擎上實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的集成。結(jié)合功能