论文部分内容阅读
计算机技术的快速发展,不仅改变了人们生活和工作的方式,同时对人类的学习方式也发生了前所未有的影响,虚拟现实技术和可视化技术的应运而生,为我们提供了新的解决问题的方法。风能发电场的可视化是虚拟现实技术和可视化技术相结合的产物,在生动展示风电场的景观的同时,不仅能够使用户在虚拟风能发电场环境中实时漫游,而且还能实时了解风能发电机组各系统的运动仿真以及动力学数据的实时显示,不仅如此,还能为用户提供诸如叶轮系统等关键零部件的参数设置、运动属性等更多详细的信息说明。本文首先对虚拟现实技术的特征及分类、国内外研究现状以及其应用状况进行了深入的分析和研究。在此基础上,对虚拟视景建模技术、虚拟漫游技术以及可视化技术的相关概念以及理论分析进行了详细的阐述,提出了三维虚拟风场环境系统的开发流程以及框架结构;以风能发电机组为研究对象,提出了基于VR技术的风能发电机组三维可视化仿真系统的设计方案。其次,依据设计方案,通过采用三维CAD软件UG以及3dsMax建立三维模型,并使用Cyber Maker和VR-Platform作为虚拟现实技术开发平台,实现基于Cyber Maker的风能发电机组的场景漫游模块和基于VR-Platform的风机运行状态实时交互模块。再次,VR技术能够利用计算机生成较为真实的模拟环境,借助于可视化三维技术,将虚拟现实(VR)技术应用于动力学分析,更加逼真的模拟了大型风力发电机组关键零部件应力应变的变化情况,突破了传统的二维显示的动力学分析结果的设计模式和方法,增加了产品模型和数据的感知性和真实性,获得更高层次的信息细节,使用者不仅能够真实的感觉到研究的对象近在眼前,而且还能穿越研究对象的内部,从而构建了一个直观的空间数据可视化分析环境。最后,总结分析了研究中的不足,并对未来研究提出了建议方向。