[发明专利]一种通用的虚拟操控装置数据接口及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其是涉及一种通用的虚拟操控装置数据接口实现方法。

背景技术

虚拟现实（Virtual Reality，VR）是一项非常活跃的研究与应用技术，近年来在医学、娱乐、军事训练、工业仿真等诸多方面应用广泛。特别是在一些重大特殊行业，如煤矿、石油、天然气、轨道交通、航空航天等领域，员工的培训涉及原理展示、操作培训、维修等专项培训等内容，传统的培训方式显然不适合高危行业的培训需求，且培训成本很大。

虚拟现实技术的引入为昂贵设备或危险环境设备的培训，以及远程控制提供了新的思路。结合动作状态捕捉交互设备及3D立体显示技术，为培训者提供一个和真实环境完全一致的虚拟环境，通过人机交互设备和场景里所有物件进行交互，体验实时的物理反馈，进行多种设备的原理展示、虚拟拆装和虚拟操控，可以加速学员对产品知识的掌握，提高从业人员的实际操作能力，还大大降低了公司的教学、培训成本，改善培训环境。

工业仿真中的人机交互设备差别很大，常用的虚拟现实接口设备如数字手套、数字头盔、动作捕捉设备一般难以满足要求。同时也存在成本高、接口数据不透明，二次开发难度大等不足。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的问题，提供一种通用的虚拟操控装置数据接口及其实现方法，该方法设计新颖合理，结构紧凑，实现方便，智能化程度高。

本发明的技术方案是：一种通用的虚拟操控装置数据接口，包括硬件部分和软件部分，其特征在于：硬件部分由计算机、数据采集卡，传感器组成，完成多路开关量、多路模拟量和多路数字量的采集，并传输给计算机进行数据处理；软件部分由虚拟平台、虚拟现实数据接口、MySQL数据库组成，完成数据的存储、更新以及数据库和虚拟平台间的数据交互；

所述的计算机负责对采集来的数据进行处理，完成数据接口工作；

所述的数据采集卡是一种通用采集卡，对传感器采集来的多路开关量、多路模拟量和多路数字量进行采集；

所述的传感器用来采集多路开关量、多路模拟量和多路数字量；

所述的虚拟平台选用Quest3D作为软件平台，完成模型的载入、模型动态编程、模型效果生成，实现物体及其环境的动态实时显示；

所述的虚拟现实数据接口采用C++软件编写，完成数据的采集与处理，并在MySQL数据库中存储和更新，完成MySQL数据库与Quest3D虚拟平台的数据交互；

所述的数据库采用MySQL数据库，完成数据的存储和更新，以及与Quest3D虚拟平台间的数据交互。

一种通用的虚拟操控装置数据接口实现方法，其特征在于：针对某种应用的人机交互设备上安装相应的传感器，将相关操控动作转换为可测量的电物理量，在C++环境下通过调用数据采集卡自带的动态链接库，实现多路开关量、多路模拟量和多路数字量的信号采集，并通过数据通讯模块将采集数据传至计算机；在C++下通过C API函数连接MySQL数据库，对采集来的数据进行读取和处理，在MySQL数据库中对采集来的数据进行实时更新和存储；Quest3D虚拟平台下通过自带的模块连接MySQL数据库，在实时更新数据库的基础上完成对采集数据的调用，将采集来的数据应用于虚拟现实技术。

本发明的有益效果

本发明提出一种基于通用的多通道数据采集卡，充分利用Quest3D软件提供的数据库接口，实现工业仿真系统中人机交互设备的状态采集和应用，对实现和开发工业虚拟仿真系统具有积极意义。

本发明设计新颖合理，实现方便，使用操作便捷。采用传感检测技术对多路开关量和模拟量进行采集，基于虚拟现实技术构建了虚拟现实平台和MySQL数据库的连接。利用MySQL数据库技术对采集来的数据进行实时的存储和更新，利用C++计算机技术对采集来数据进行处理，完成与MySQL数据的连接。完成实现了基于C++的虚拟现实技术的数据接口，为数据与虚拟现实平台的交互提供了新的途径。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图。

图2是本发明的软件部分利用C++采集多路数据流程图。

图3是本发明的软件部分C++连接MySQL数据库流程图。

图4是本发明的软件部分Quest3D虚拟平台连接MySQL数据库流程图。

具体实施方式