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一种利用VR技术实现 电缆头制作虚拟场景的方法

阅读：1033发布：2020-06-24

专利汇可以提供一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，包括构建3D模型、服务器系统搭建、电缆头制作虚拟场景系统搭建等步骤。服务器系统包括场景模块、人机交互模块、数据模块；电缆头制作虚拟场景系统包括VR穿戴设备、通信连接设备、服务器系统。本发明通过电缆头制作虚拟场景系统的搭建，使用VR穿戴设备体验或者训练电缆头制作的整个过程；采用VR技术来实现整个电缆头制作过程的培训，不仅避免了原材料的浪费，且整个过程更加安全，还能更加清晰直观的展现整个电缆头制作的过程；用户可以重复体验以及训练电缆头制作的整个过程，有助于学习电缆头制作过程中的各种操作步骤，有效地让用户熟悉和提高实践技能。，下面是一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，构建3D 模型
使用3D软件构建3D工具模型、3D电缆模型；
所述3D工具模型为电缆头制作过程中使用的工具的3D模型；所述3D电缆模型为3D工具模型的操作对象，不同的3D工具模型对3D电缆模型进行不同的操作动作；
S2，服务器系统搭建
服务器系统包括场景模块、人机交互模块、数据模块；所述场景模块内包括采集动作库、模型库、标准动作库；所述模型库内存储有3D工具模型与3D电缆模型；
采集动作库与模型库连接，模型库与标准动作库连接，标准动作库与数据模块连接；人机交互模块与数据模块连接；
S3，电缆头制作虚拟场景系统搭建
电缆头制作虚拟场景系统包括VR穿戴设备、通信连接设备、服务器系统；
VR穿戴设备包括VR手柄、VR眼镜、定位仪；通信连接设备包括动作通信模块、场景通信模块；
VR手柄与动作通信模块连接，动作通信模块与采集动作库连接；VR眼镜、定位仪均与场景通信模块连接，场景通信模块与场景模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，其特征在于：所述VR眼镜与定位仪帮助用户置身虚拟场景之中；定位仪反馈用户的位置信息，通过场景通信模块将信息传递到场景模块内，经过处理后再通过场景通讯模块反馈到VR眼镜上。
3.根据权利要求2所述的一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，其特征在于：所述VR手柄采集用户双手的动作信息，通过动作通信模块将动作信息传送到采集动作库内；采集动作库将动作信息传送到模型库中，对3D工具模型或者3D电缆模型做出相应动作；动作信息顺延到标准动作库中，与标准动作库中的标准动作一同传输到数据模块。
4.根据权利要求3所述的一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，其特征在于：当3D工作模型对3D电缆模型的所有动作均完成后，数据模块将所有动作信息与标准动作库进行比对，生成每个动作信息对应的操作评分。
5.根据权利要求1所述的一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，其特征在于：所述服务器系统中还包括文字提示模块；文字提示模块根据用户对3D工作模型或3D电缆模型做出的相应动作，结合标准动作库的内容对用户做出操作上的文字提示；文字提示经由场景通信模块反馈到VR眼镜上。
6.根据权利要求1所述的一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，其特征在于：所述3D工具模型包括3D电缆刀、3D钢锯、3D剥线钳、3D分支手套、3D绝缘套管、3D焊接枪、
3D加热风枪。
7.根据权利要求1所述的一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，其特征在于：3D工具模型、3D电缆模型均使用Unity3D虚拟现实引擎制作。

说明书全文

一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法

技术领域

[0001] 本发明属电力领域，特别是涉及一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法。

背景技术

[0002] 电缆接头又称电缆头。电缆铺设好后，为了使其成为一个连续的线路，各段线必须连接为一个整体，这些连接点就称为电缆接头。电缆线路中间部位的电缆接头称为中间接头，而线路两末端的电缆接头称为终端头。电缆接头是用来锁紧和固定进出线，起到防水防尘防震动的作用。

[0003] 电缆头的制作过程是电力电缆运维人员必须要掌握的一项操作技能，现有技术中，常常采用理论学习以及实际操作来培训电力电缆运维人员进行电缆头的制作。在实际操作中，往往避免不了会用到大量的电缆，以及相应的材料以及工具。且由于电缆的结构复杂，对于制作出来的电缆头要求十分严格才能使用，以及不同的电缆的制作过程还不相同，这就导致在电缆头制作的培训中会耗费大量的电缆以及相应的材料，不仅浪费资源，对于需要培训学习的电力电缆运维人员也需要使用大量的时间去学习如何制作出一个合格的电缆头。因此，现有技术中，学习电缆头制作的材料成本以及时间成本十分的高昂。且培训过程中，培训人员由于是第一次接触电缆头制作，在实际操作中，不可避免的需要上手对电缆进行切割、剥皮等一系列的操作工序，具有一定的操作危险，在工具使用不当或者操作不规范时会割伤手或磕碰到其他部位。

发明内容

[0004] 本发明的目的就在于克服现有的技术问题，提供了一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法。

[0005] 本发明是采用以下技术方案进行：一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，包括以下步骤：
S1，构建3D 模型
使用3D 软件构建3D工具模型、3D电缆模型；
所述3D工具模型为电缆头制作过程中使用的工具的3D模型；
所述3D电缆模型为3D工具模型的操作对象，不同的3D工具模型对3D电缆模型进行不同的操作动作；
S2，服务器系统搭建
服务器系统包括场景模块、人机交互模块、数据模块；所述场景模块内包括采集动作库、模型库、标准动作库；所述模型库内存储有3D工具模型与3D电缆模型；
采集动作库与模型库连接，模型库与标准动作库连接，标准动作库与数据模块连接；人机交互模块与数据模块连接；
S3，电缆头制作虚拟场景系统搭建
电缆头制作虚拟场景系统包括VR穿戴设备、通信连接设备、服务器系统；
VR穿戴设备包括VR手柄、VR眼镜、定位仪；通信连接设备包括动作通信模块、场景通信模块；
VR手柄与动作通信模块连接，动作通信模块与采集动作库连接；VR眼镜、定位仪均与场景通信模块连接，场景通信模块与场景模块连接。

[0006] 优选的，所述VR眼镜与定位仪帮助用户置身虚拟场景之中；定位仪反馈用户的位置信息，通过场景通信模块将信息传递到场景模块内，经过处理后再通过场景通讯模块反馈到VR眼镜上。

[0007] 优选的，所述VR手柄采集用户双手的动作信息，通过动作通信模块将动作信息传送到采集动作库内；采集动作库将动作信息传送到模型库中，对3D工具模型或者3D电缆模型做出相应动作；动作信息顺延到标准动作库中，与标准动作库中的标准动作一同传输到数据模块。

[0008] 优选的，当3D工作模型对3D电缆模型的所有动作均完成后，数据模块将所有动作信息与标准动作库进行比对，生成每个动作信息对应的操作评分。

[0009] 优选的，所述服务器系统中还包括文字提示模块；文字提示模块根据用户对3D工作模型或3D电缆模型做出的相应动作，结合标准动作库的内容对用户做出操作上的文字提示；文字提示经由场景通信模块反馈到VR眼镜上。

[0010] 优选的，所述3D工具模型包括3D电缆刀、3D 钢锯、3D剥线钳、3D分支手套、3D绝缘套管、3D焊接枪、3D加热风枪。

[0011] 优选的，3D工具模型、3D电缆模型均使用Unity3D 虚拟现实引擎制作。

[0012] 本发明的作用原理如下：本发明是一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，在本发明中，通过采用3D软件构建电缆头制作虚拟场景中所需要的3D工具模型、3D电缆模型，组建成电缆头制作的虚拟场景。3D电缆模型是3D工具模型的操作对象，不同的3D工具模型对3D电缆模型有不同的操作，如3D钢锯可以对将3D电缆模型进行切割，然后出现切割后的3D电缆模型；3D剥线钳可以对3D电缆模型进行剥线的操作，然后出现剥线后的3D电缆模型。3D工具模型的使用顺序就是电缆头制作过程中所使用工具的顺序，而3D电缆模型经过一定顺序3D工具模型的操作后也逐渐改变形态，最后成为一个完整的电缆头。

[0013] 服务器系统用于搭载各种硬件与软件，使得整个电缆头制作虚拟场景能够展现出来。服务器系统可以发布使用3D工具模型及3D电缆模型展现出来的电缆头制作过程，将用户发送的动作信息存储，以及将用户的动作信息与标准动作库内的数据进行比较，甚至评分。还可搭载文字提示模块对用户进行提示。

[0014] VR手柄可以选择并模拟各种不同的3D工具模型，对3D电缆模型进行一系列的操作。VR眼镜可以将各种虚拟场景展现在用户眼前，使用户可以身临其境的进行电缆头的制作过程。VR眼镜和定位仪帮助用户置身于虚拟场景之中，通过场景通信模块做到位置移动和视角转换。

[0015] 人机交互模块主要是一个UI界面，相当于一个操作界面，用于对服务系统内部的各个程序或者功能进行操作选择。

[0016] 本发明具有以下有益效果：本发明通过电缆头制作虚拟场景系统的搭建，使用VR穿戴设备体验或者训练电缆头制作的整个过程；采用VR技术来实现整个电缆头制作过程的培训，不仅避免了原材料的浪费，且整个学习过程更加安全，还能更加清晰直观的展现整个电缆头制作的过程；用户可以重复体验以及训练电缆头制作的整个过程，有助于学习电缆头制作过程中的各种操作步骤，有效地让用户熟悉和提高实践技能。
附图说明

[0017] 图1为本发明电缆头制作虚拟场景系统的原理框图。

具体实施方式

[0018] 下面以具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

[0019] 如图1所示，一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法，包括以下步骤：S1，构建3D 模型
使用Unity3D虚拟现实引擎制构建3D工具模型、3D电缆模型；3D工具模型为电缆头制作过程中使用的工具的3D模型，包括3D电缆刀、3D钢锯、3D剥线钳、3D分支手套、3D绝缘套管、
3D焊接枪、3D加热风枪。

[0020] 3D电缆模型为3D工具模型的操作对象，不同的3D工具模型对3D电缆模型进行不同的操作动作。

[0021] S2，服务器系统搭建服务器系统包括场景模块、人机交互模块、数据模块、文字提示模块。场景模块内包括采集动作库、模型库、标准动作库；模型库内存储有3D工具模型与3D电缆模型；采集动作库与模型库连接，模型库与标准动作库连接，标准动作库与数据模块连接；人机交互模块与数据模块连接。

[0022] S3，电缆头制作虚拟场景系统搭建电缆头制作虚拟场景系统包括VR穿戴设备、通信连接设备、服务器系统。

[0023] VR穿戴设备包括VR手柄、VR眼镜、定位仪；通信连接设备包括动作通信模块、场景通信模块。

[0024] VR手柄与动作通信模块连接，动作通信模块与采集动作库连接；VR眼镜、定位仪均与场景通信模块连接，场景通信模块与场景模块连接。VR眼镜与定位仪帮助用户置身虚拟场景之中；定位仪反馈用户的位置信息，通过场景通信模块将信息传递到场景模块内，经过处理后再通过场景通讯模块反馈到VR眼镜上。

[0025] VR手柄采集用户双手的动作信息，通过动作通信模块将动作信息传送到采集动作库内；采集动作库将动作信息传送到模型库中，对3D工具模型或者3D电缆模型做出相应动作；动作信息顺延到标准动作库中，与标准动作库中的标准动作一同传输到数据模块。

[0026] 当3D工作模型对3D电缆模型的所有动作均完成后，数据模块将所有动作信息与标准动作库进行比对，生成每个动作信息对应的操作评分。

[0027] 文字提示模块根据用户对3D工作模型或3D电缆模型做出的相应动作，结合标准动作库的内容对用户做出操作上的文字提示；文字提示经由场景通信模块反馈到VR眼镜上。

[0028] 本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之。

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