探究虚拟现实虚拟环境下油田作业培训系统与实现

论文导读：
摘要：由于油田作业操作具有一定的危险性，所以在油田培训中，特别是事故应急处理方面，石油企业难于对受训人员进行直接现场培训。虚拟仿真培训系统具有安全性高、交互性强和可重复演练等特点，由此在油田作业的实际培训中，利用虚拟仿真培训系统进行相关操作的培训，可以获得很好的培训效果。本论文设计和开发了虚拟环境下的油田作业培训系统，并对其开发的有关指导论述和相关的关键技术进行了探讨。本论文阐述了课题探讨背景和探讨内容，介绍了虚拟现实技术在教育培训中的运用、虚拟相机运动规划的进展、成人学习论述、建构主义论述、行为主义论述、认知主义论述、人本主义论述、选择性注意等关键技术和基本论述。通过浅析自喷井井控应急操作流程，设计了系统功能模块，以行为主义为指导设计了自由井场漫游方式、封闭式演示方式、指南式向导操作方式和开放式自由操作方式四种操作方式。其中演练模块有两种操作方式，分别是依据成人学习论述设计的指南式向导操作方式，和依据认知主义论述及人本主义论述设计的开放式自由操作方式。模拟真实摄像机的工作方式及操作策略，在虚拟仿真场景中建立了虚拟相机模型。基于选择性注意的思想，利用影像构图中的“九宫格”策略来调整虚拟相机的拍摄位置，使虚拟相机的成像画面即屏幕上的培训画面能够强化和突出对当前所拍摄设备的具体操作，加深受训人员的记忆。基于八叉树结构，利用碰撞检测技术对虚拟场景进行预处理，根据用户操作意图，利用路径规划算法规划出虚拟相机的运动路径，并对路径进行平滑优化处理，使受训人员在与虚拟仿真系培训统进行交互时，交互动画平稳流畅，有助于受训人员对培训内容的观察和学习。关键词：虚拟现实技术论文教育论述论文虚拟相机论文路径规划论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-5
ABSTRACT5-6
革新点摘要6-9
第一章 绪论9-14

1.1 课题背景及探讨作用9

1.2 虚拟现实技术在教育培训中的运用9-10

1.3 虚拟相机运动规划的进展10-11

1.4 本论文探讨内容和结构11-14

1.4.1 仿真培训系统的建立11-12

1.4.2 论文结构12-14

第二章 相关论述与关键技术14-23

2.1 相关教育论述14-19

2.

1.1 成人学习论述14-15

2.

1.2 建构主义论述15-16

2.

1.3 行为主义论述16-17

2.

1.4 认知主义论述17

2.

1.5 人本主义论述17-18

2.

1.6 选择性注意18-19

2.2 关键技术19-22

2.1 虚拟相机的运动规划19-21

2.2 路径规划算法21-22

2.3 本章小结22-23

第三章 虚拟仿真培训系统的浅析与设计23-30

3.1 系统开发概述23

3.2 系统需求浅析23-24

3.3 系统操作方式设计24-25

3.4 系统功能设计25-26

3.5 培训内容浅析与操作流程设计26-29

3.6 本章小结29-30

第四章 虚拟仿真培训系统的开发30-49

4.1 基于实际情境的仿真培训系统虚拟场景的建立30

4.2 两种操作方式的设计30-32

4.3 虚拟仿真培训系统中的画面规划32-38

4.

3.1 虚拟相机的组成32

4.

3.2 虚拟相机的成像原理32-34

4.

3.3 虚拟相机的运动机拍摄方式34-35

4.

3.4 关键操作步骤的特写呈现35-37

4.

3.5 整体预览的全景呈现37-38

4.4 虚拟仿真培训系统中虚拟相机的路径规划38-48

4.1 虚拟培训场景的预处理39-41

4.2 虚拟相机的运动路径规划41-45

4.3 规划路径的平滑45-47

4.4 虚拟相机转弯运动时的速度规划47-48

4.5 规划结果的存储48

4.6 本章小结48-49

结论49-50
参考文献50-53
发表文章目录53-54
致谢54-55
详细摘要55-65