[发明专利]基于CAD超大模型的虚拟现实技术在水电站仿真的应用方法

说明书

本发明公开一种基于CAD超大模型的虚拟现实技术在水电站仿真系统的应用，包括：在SolidWorks软件中以还原模式打开CAD水电站精确模型；对打开的CAD水电站精确模型进行轻量化处理，得到轻量化后的水电站模型；将轻量化后的水电站模型存储为SFX格式的文件；将SFX格式的水电站模型文件导入至虚拟现实平台MakeReal3D，得到的模型继承了CAD水电站精确模型的特征、属性、材质、机构联动信息。本发明从根本上解决了水电站超大CAD模型在虚拟现实仿真系统中的应用问题，避免了重复建立三角面片模型，采取模型格式转换及自动轻量化的方式，使模型处理工作变得更加快捷、高效，研发人员可将主要精力放到后期仿真应用的内容制作上。

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，尤其是虚拟现实技术在水电站仿真系统中的应用，具体为基于CAD超大模型的虚拟现实技术在水电站仿真的应用方法。

背景技术

现有的虚拟现实技术通常采用建模软件Autodesk公司的3dsMAX软件，该软件制作流程十分简洁高效，可以很快的上手，广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域；然后将模型通过导出成通用的fbx格式文件，再导入至虚拟现实中进做贴图、灯光、特效、烘培等渲染工作。

由于水电站的模型全部由CAD软件制作而成，属于精细模型，一个抽水蓄能电站一个机组的零件数高达10万多个，需要人工将模型导入到3dsMAX软件中，再进行优化、减面等工作，最终导入至虚拟现实平台。该技术路线的缺点是不能较好的应用在基于CAD超大模型的水电站，首先，使用此技术路线会需要大量专业的模型制作人员，将CAD模型导入到3dsMAX软件中，然后进行处理，其次，由于虚拟现实系统对于面片数的要求，通常一个CAD模型的机组直接导入到3dsMAX软件中面片数最少超上亿个，市面上的通用的虚拟现实平台几乎承载不了，经过减面优化处理的模型失去了水电站对于建立精确模型库的意义。

传统的三维建模技术首先对真实物体进行抽象,用多边形构造物体的三维模型，随着产品结构的越来越复杂、三维模型越来越大,仅仅依赖硬件的升级远远不够。大模型的显示、浏览和使用越来越困难。为保证三维建模以及模型展现的效率，三维模型的轻量化技术必不可少。

申请号201510358737.5的中国专利公开了一种三维模型批量格式转换及轻量化方法，该方法用CATIA软件对三维实体模型文件进行stp格式的批量转换；使用3DVIAComposer中的程序3DVIA Sync对所得stp格式模型进行批量格式转换及轻量化处理，得到3ds格式模型；用Unity3D导入轻量化后的三维实体模型。该方法在用于计算机仿真时，能够在保证模型显示效果的前提下，减小模型转换时间，但是缺点是其轻量化过程不能继承原有模型的特征、属性、材质和结构信息等，轻量化过程损害了模型库的精准度。

申请号201210018297.5的中国专利公开了一种三维实体模型轻量化优化方法，该方法基于CATIA、三维引擎Virtools以及3DMAX三种软件，利用CATIA对相关CAD模型进行特定格式的存储，然后将相关实体模型导入到Virtools中，利用Virtools对实体模型进行优化运算，再利用Virtools对模型进行存储，最后将实体模型导入3DMAX中以完成模型的材质处理、贴图、烘焙等工作。该方法的缺点是模型格式转换较为复杂，不利于模型轻量化的快捷高效处理。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于CAD超大模型的虚拟现实技术在水电站仿真的应用方法。本发明解决了水电站超大CAD模型在虚拟现实仿真系统中的应用问题，避免了重复建立三角面片模型，采取模型格式转换及自动轻量化的方式，使模型处理工作变得更加快捷、高效，研发人员可将主要精力放到后期仿真应用的内容制作上。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

基于CAD超大模型的虚拟现实技术在水电站仿真的应用方法，包括以下步骤：