一种基于三维数字模型的工程类VR技能教学的模拟平台的制作方法

本实用新型涉及一种vr技能教学模拟平台，具体涉及一种基于三维数字模型的工程类vr技能教学的模拟平台，属于vr技能教学模拟平台技术领域。

背景技术：

由于在工程类教学涉及到后期设备的应用；因此，教学过程需要大量的实验与实训环节，现有的教学方式还停留在传统的教学方式，对于工程类技能教学还停留在理论教学和实训操作，由于理论教学到实训操作之间没有过渡过程，且由于实训设备大部分为工程实体，其直接操作工程设备容易造成设备损坏，且容易给操作者带来操作风险；近年来，随着科技的快速发展，vr技术被应用到教学中，其是一种多源信息融合交互式的三维动态实景和实体行为的系统仿真，可以让用户进入虚拟的环境，实时感知和操作虚拟世界内的各种对象，但针对工程类技能教学，还没有比较好的vr教学平台。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出了一种基于三维数字模型的工程类vr技能教学的模拟平台，通过vr技能展示平台进行实景展示，并利用实践匹配平台配合实景操作，从而达到好的教学效果。

本实用新型的基于三维数字模型的工程类vr技能教学的模拟平台，包括实践匹配平台，及设置于实践匹配平台上的vr技能展示平台；所述vr技能展示平台包括vr模型存储器，及与vr模型存储器通信连接的vr系统，所述vr系统通信连接vr头戴式显示屏；vr系统调用vr模型存储器内的三维数字模型，三维数字模型可以是建模或通过insta360pro2专业级vr全景相机采集并利用其自带的集成adobe插件，“免拼接”无缝编辑；允许相机以最大码率进行录制，单镜头视频码率最高为120mbps，确保最佳图像质量和后期制作的灵活性，可以保存专为adobepremierepro编辑而优化的稳定数据和低分辨率代理文件；代理文件将会被自动识别、完成拼接，形成30帧/秒预览流，从而制作三维数字模型；从而能够将将工程设备操作过程全部360°采集，并通过vr头戴式显示屏将vr展示；完成一个流程展示或部分流程展示暂停后，需要学员实际操作；操作时，学生通过实践匹配平台进行现场操控；所述实践匹配平台包括控制工程设备其动作件的操控机构；及给操控机构供电的电源；所述操控机构包括多个模拟动作输出机构和数字动作输出机构；所述模拟动作输出机构通过ad转换器电连接到单片机最小控制系统；所述数字动作输出机构直接电连接到单片机最小控制系统；所述单片机最小控制系统上设置有存储器和数据烧写端口；存储器根据三维数字模型时间线建立步骤操控点和阈值报警值。

进一步地，所述操控机构为工程设备实装操控机构，其直接采用现有的报废工程设备其操控台进行改装，或根据工程设备操控台1:1比例建立控制台。

进一步地，所述vr系统处设置有暂停播放键，按下暂停播放键后，停止vr视频播放。

进一步地，所述vr模型存储器内存储有vr全景摄像头设备采集及后期处理的三维数字模型和/或通过三维建模软件建立的三维数字模型。

进一步地，所述单片机最小控制系统上还电连接有步骤显示屏，步骤显示屏对完成的步骤进行显示。

进一步地，所述单片机最小控制系统上还设置有阈值报警器；阈值报警器通过长音和短音分别进行阈值报警和错误停机报警。

本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的基于三维数字模型的工程类vr技能教学的模拟平台，利用gis的路径规划，实现统一部署和统一调度，并将规划路径分别送至救援单位终端，能够提高救援效率。

附图说明

图1是本实用新型的vr技能展示平台结构示意图。

图2是本实用新型的实践匹配平台结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示的基于三维数字模型的工程类vr技能教学的模拟平台，包括实践匹配平台，及设置于实践匹配平台上的vr技能展示平台；所述vr技能展示平台包括vr模型存储器111，及与vr模型存储器通信连接的vr系统112，所述vr系统通信连接vr头戴式显示屏113；vr系统调用vr模型存储器内的三维数字模型，三维数字模型可以是建模或通过insta360pro2专业级vr全景相机采集并利用其自带的集成adobe插件，“免拼接”无缝编辑；允许相机以最大码率进行录制，单镜头视频码率最高为120mbps，确保最佳图像质量和后期制作的灵活性，可以保存专为adobepremierepro编辑而优化的稳定数据和低分辨率代理文件；代理文件将会被自动识别、完成拼接，形成30帧/秒预览流，从而制作三维数字模型；从而能够将将工程设备操作过程全部360°采集，并通过vr头戴式显示屏将vr展示；完成一个流程展示或部分流程展示暂停后，需要学员实际操作；操作时，学生通过实践匹配平台进行现场操控；所述实践匹配平台包括控制工程设备其动作件的操控机构；及给操控机构供电的电源；所述操控机构包括多个模拟动作输出机构114和数字动作输出机构115；模拟动作输出机构如工程车方向盘、离合板、刹车板和手臂角度控制杆等，其通过电源对模拟动作输出机构进行供电和电压或电流取样；数字动作输出机构如保险带开关、灯光开关和喇叭开关等；所述模拟动作输出机构通过ad转换器116电连接到单片机最小控制系统117，其通过电流电压采样，并通过ad转换器转换，最后送入单片机最小控制系统计量和阈值判断；所述数字动作输出机构直接电连接到单片机最小控制系统，其通过单片机最小控制系统直接进行端口检测判断开关；所述单片机最小控制系统上设置有存储器118和数据烧写端口119；存储器根据三维数字模型时间线建立步骤操控点和阈值报警值；学员通过vr技能展示平台观看完三维数字模型，并根据三维数字模型的教学动作同步动作，如先调整挖掘机其动作臂方向，然后通过手臂角度控制杆控制动作臂角度，当操作的先后步骤错误，则报警，如果操作步骤正确，则检测控制杆控制动作臂角度是否达到阈值，当达到阈值后，通过报警，报警器通过长音和短音分别进行阈值报警和错误停机报警；通过阈值报警，给学生提供一个操控幅度直观认识。

其中，所述操控机构为工程设备实装操控机构，其直接采用现有的报废工程设备其操控台进行改装，或根据工程设备操控台1:1比例建立控制台。所述vr系统处设置有暂停播放键，按下暂停播放键后，停止vr视频播放。所述vr模型存储器内存储有vr全景摄像头设备采集及后期处理的三维数字模型和/或通过三维建模软件建立的三维数字模型；所述单片机最小控制系统上还电连接有步骤显示屏121，步骤显示屏对完成的步骤进行显示；所述单片机最小控制系统上还设置有阈值报警器122；阈值报警器通过长音和短音分别进行阈值报警和错误停机报警。

上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

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