協(xié)同式化工生產(chǎn)三維虛擬仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一項熱門技術(shù)，憑借自身的優(yōu)異特性已經(jīng)深入到人們生活的各個領(lǐng)域，尤其在教育領(lǐng)域，虛擬實驗室和虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)大力推動了遠程教育、實訓(xùn)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)多人協(xié)同操作等新型教育模式的快速發(fā)展?；嵱?xùn)領(lǐng)域中，培養(yǎng)人才的結(jié)構(gòu)模式一直非常單一，缺乏創(chuàng)新，無法得到較好的培訓(xùn)效果。因此，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入化工生產(chǎn)類的教學(xué)當中，構(gòu)建具有高沉浸感多功能的化工實訓(xùn)仿真系統(tǒng)有著重大意義。同時，化工實訓(xùn)的多人合作操作特性是人才培養(yǎng)的重點，使用虛擬

2、現(xiàn)實技術(shù)建立協(xié)同式的多人操作系統(tǒng)，將十分滿足人才培養(yǎng)的需要。因此，本文采用基于Virtools的虛擬場景交互設(shè)計方法，以化工生產(chǎn)中的乙酸乙酯生產(chǎn)工藝為研究對象，對協(xié)同式的化工生產(chǎn)三維虛擬仿真系統(tǒng)的構(gòu)建進行了探索研究。
　　本文依據(jù)國內(nèi)外虛擬仿真實訓(xùn)軟件的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合化工仿真的特點，深入討論了構(gòu)建化工類虛擬仿真實訓(xùn)軟件的各種技術(shù)解決方案，確定了協(xié)同式化工生產(chǎn)三維虛擬仿真系統(tǒng)的總體設(shè)計思想和開發(fā)路線，使用Virtools三維軟件作為

3、開發(fā)平臺，通過腳本編譯和擴展技術(shù)，構(gòu)建了具有強烈沉浸感、人機高交互、實時動態(tài)模擬仿真的協(xié)同式化工生產(chǎn)三維虛擬仿真系統(tǒng)，并且成功的將三維場景虛擬仿真操作與二維DCS仿真系統(tǒng)相結(jié)合，使化工虛擬實訓(xùn)平臺更加全面化，采用ChemCAD作為主體仿真計算軟件，將模擬的結(jié)果和實際生產(chǎn)的數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)建了具有開放性和可擴展性的酯化反應(yīng)數(shù)學(xué)模型，模擬了不同條件下的酯化反應(yīng)結(jié)果，滿足用戶學(xué)習(xí)原理的需要。同時，本文使用Virtools中實現(xiàn)聯(lián)機功能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)