[发明专利]一种基于3D仿真技术的电网真实结构完全模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于3D仿真技术的电网真实结构完全模拟方法，以电力设施为元素，将电力现场、设备（变电站、杆、塔、开关、变压器、重合器等）、安全工器具（接地线、围栏、警示牌等）、地理走向现状（交叉跨越、道路、房屋、河流等）制作成专业模块（实际物体的缩小版），工作人员通过对模块布局，按实际地理情况，直观、形象、迅速的创建电力仿真场景，在此场景下我们可以360度多种方式浏览，复杂的施工场景可以固化，用于以后在此场景的安全风险防范预控及施工培训。

主权项

一种基于3D仿真技术的电网真实结构完全模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：1）导入google地图数据：主要用于核对与电网电力设施相关的设备及建筑物与周围环境的位置关系、属性信息、相应地理空间数据以及准确的朝向；2）3ds max 建模：在google地图投影基础上制作模型；制作的模型包括：电网相关的电力设备和建筑物，还包括设备和建筑物四周环境存在的自然物和创造物；其中，电力设备和建筑物包括：变电站、杆、塔、开关、变压器、重合器、接地线、围栏、警示牌、铁路、道路和电力应用的房屋；自然物包括：设备和建筑物四周存在的地理走向现状，交叉跨越、高大树木、山岭、丘陵、河流；创造物包括：设备和建筑物四周存在的人造的各种建筑；3）导出obj模型：导出实时引擎可以识别的模型格式；4）打光、烘培纹理：在模型上渲染出一定光线条件下的纹理，并且调整UV坐标；5）增加周围环境物体：主要指道路、花坛、空调等装饰物小模型，尽量采用可复制的模型减小场景复杂度；6）导出场景文件：最终导出整个场景的结构文件，其中包括导出的obj模型以及各个模型的位置加载关系；7）视图操作①：计算骨骼动画的当前transform矩阵、顶点动画的当前数据，摄像机移动的当前位置动画相关数据；②：计算粒子系统当前的状态；③：计算视角新的变换矩阵；④：根据视角matrix4更新modelView matrix、 projection matrix；⑤：根据新的视锥体进行场景剔除，一般室外场景是八叉树裁剪、室内场景是二叉树裁剪；⑥：更新每个node的orientation，position、scale等属性；8）渲染场景⑦：依次渲染renderQueue中的mesh，根据shader等来分组进行渲染、进而提高效率，GPU的特点是并行计算快，但是切换状态时很费时间；⑧：为GPU绑定顶点数据；⑨：设置vertixshader和pixelshader的参数；⑩：执行shader程序。