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1. 研究目的与意义（文献综述）
虚拟现实（virtual reality,vr）技术通过真实模拟虚拟的现实环境，使用户得到身临其境的感觉。从而对操作、维护、设计提供辅助手段，是计算机图形和图像领域的研究热点之一，可用于社会生活的诸多方面，具有非常广阔的发展和应用前景；虚拟现实技术以建立机模拟、可交互的三维环境为基础，实现了一种可以直接体验的、交互操作的虚拟世界系统。虚拟现实环境由计算机软件根据存储的三维物理模型、物体的组合、运动规则生成，与操作人员的交互操作方式丰富多样，一般可以通过视觉、听觉、触觉、力、位移等方式作用于使用者，使操作人员具有非常直观的身临其境的感觉。虚拟现实技术的设计和优化，涉及了非常多的计算机技术，其中包括网络技术、图像处理技术、模式识别技术、语音识别和处理技术、系统集成技术[1]。
国外众多学者对虚拟技术的研究现状：针对大型城市反恐演习的复杂性和智能恐怖分子npc的难度，提出了基于unity3d软件的城市反恐棋盘模型，设计了可靠的恐怖分子攻城训练系统。此外，还利用遗传算法对恐怖分子npc的逃跑路线进行了编程。最后，将棋盘模型应用于某城市的中央商务区。结果表明，仿真系统具有较强的灵活性，训练方案具有一定的参考意义，训练效果较好[2]。针对城市反恐演习仿真环境不够逼真、组件成本较高的实际情况，提出了一种基于建模与仿真的反恐演习仿真训练方法。主要内容包括建立整体建模与仿真框架，使用creator工具对城市模型进行建模，以及使用3dmax对反恐人物进行建模。最后，以中央商务区恐怖分子围捕作战过程为例，利用上述模型和环境进行了仿真和推导。结果表明，仿真结果是真实的，为运动计划的制定提供了参考[3]。针对现有实验设备的不足，采用虚拟现实技术建立了实验系统。为了满足仿真软件的仿真训练功能和远程操作功能，可采用跨平台开发引擎，可应用于网络平台、桌面系统和手持设备。unity3d引擎可以同时满足以上平台，为了提高高职教育的教学质量，培养学生的学习能力、实践能力和创新思维能力，利用unity3d引擎设计了一个虚拟实验系统[4]。
国内众多学者对虚拟技术的研究现状：近年来，人机模型和多维环境的交互仿真随着计算机技术的发展，已经变得相当成熟[5]。对于综采工作面虚拟现实的研究许多学者进行了积极的探索。2009年，中国矿业大学基于虚拟现实系统框架和人机交互平台，详细分析了各个组成结构的功能和实现方法[6]。2014年５月11日，北京市安监局第一次将模拟仿真演练系统应用于矿山救援比武中[7]。2016年，王大虎等在悬臂式掘进机的交互模拟仿真上运用了虚拟现实技术，建立了一个虚拟仿真平台[8，9]。针对煤矿井下工作环境恶劣、教育培训手段缺失的问题，设计了基于unity3d的综采工作面全景虚拟现实漫游系统。建立了综采工作面的整个环境，实现了综采设备的三维虚拟展示和运动仿真模拟；同时基于交互理论，对其与综采设备的人机交互进行了深入设计，使用户能够完整与真实地体验煤矿井下综采工作面的整个生产过程。利用虚拟现实技术将煤矿综采工作面的布置全景与动态运动生动形象地展示出来，为煤矿企业等单位提供一种全新的培训技术手段[10]。国内有诸多学者将该技术应用于火车站、地铁站等复杂建筑的三维仿真, 并进一步开展相关研究工作. 如王淑嫱利用虚拟建筑场景建立技术, 构建了地铁车站三维模型, 为地铁信息管理提供三维信息平台[11]。 杜霄利用三维视景仿真技术描述了列车动态运行过程[12]。结合虚拟漫游技术, 翁武文以车站建筑三维模型为载体, 基于unity3d虚拟现实平台, 设计并实现虚拟车站漫游系统, 达到了展示车站内外环境的目的[13]。以unity3d 为平台, 利用 3dmax 软件进行场景建模, 结合 unity3d 自身强大的界面交互技术, 完成整个南昌地铁一号线虚拟漫游系统的开发。最后通过地面站点全景的外链衔接, 实现了地铁站内三维模型场景与地铁站外全景的一体化漫游功能。实践研究结果表明, 整个虚拟漫游系统能够给用户带来直观的地铁漫游体验[14]。电力系统对操作正确性要求非常高，各种复杂的操作流程必须通过反复的操作训练才能使从业人员的技术水平得以提高，因此其运行维护具有一定的特殊性。由于 vr 能够整合多种资源，将复杂的数据通过立体直观和可交互的方式呈现出来，非常适合于电力系统运行维护这种高复杂性以及需要反复操作系统的仿真培训研究。近些年，vr 已经在电力教育和培训以及电力系统运行等方面有了成功的应用，如变电站运行虚拟培训系统，输电线路检修虚拟培训系统以及电力工程设计虚拟系统等[15]-[19]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容
根据变电站主要设备的实际规格以及站内布局，在已经建立的虚拟漫游场景基础上，对部分模型进行完善；使用 unity 3d虚拟漫游开发引擎，结合已经开发出来的噪声可视化显示方法，学习研究更美观、形象的可视化技术，即在场景漫游过程中，将听觉信息以可视化的效果输出，使用户可以清楚的看到场区内噪声大小及分布情况。
2.2研究目标
3. 研究计划与安排
（1）英文翻译、文献阅读报告及开题报告； （第1周—第3周）
（2）查找并阅读文献，总结归纳国内外研究现状及发展动态； （第4周—第5周）
（3）完成对现有完整变电站场景的完善； （第6周—第8周）
4. 参考文献（12篇以上）
[1]wu jiangbin，chen kang，zhao gaoshuai. the development of substation simulation training system based on service oriented architecture[j]． southern power system technology,2012,6(2): 116-119（in chinese）.
[2]zhen lai, sheng-jie mao, wei-zheng sun and yan-yan a chessboard model for urban anti-terrorism based on unity3dhuang*school of automation, nanjing university of science and technology, nanjing 210094, jiangsu *corresponding author
[3]wei-zheng sun, sheng-jie mao, zhen lai and yan-yanurban anti-terrorism environment modeling and simulation application based on unity3dhuang*school of automation, nanjing university of science and technology, nanjing 210094, jiangsu*corresponding author
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