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(shí)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(shí)驗(yàn)室和虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)大力推動了遠(yuǎn)程教育、實(shí)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?；?shí)訓(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(shí)技術(shù)引入化工生產(chǎn)類的教學(xué)當(dāng)中，構(gòu)建具有高沉浸感多功能的化工實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng)有著重大意義。同時，化工實(shí)訓(xùn)的多人合作操作特性是人才培養(yǎng)的重點(diǎn)，使用虛擬

2、現(xiàn)實(shí)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(jìn)行了探索研究。
　　本文依據(jù)國內(nèi)外虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合化工仿真的特點(diǎn)，深入討論了構(gòu)建化工類虛擬仿真實(shí)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(kuò)展技術(shù)，構(gòu)建了具有強(qiáng)烈沉浸感、人機(jī)高交互、實(shí)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(shí)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(shí)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(kuò)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(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)功能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)