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1、分类号密 级编 号武汉大学硕 士 学 位 论 文配电培训仿真系统的场景构建与设备展示研究研究生：学号：指导教师、职称：学科、专业名称：设计艺术学研究方向：产品设计与设计管理Analysis on the Scene Modeling and Device Display of Power-distribution Training Simulation SystemApril，2009学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和
2、集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权XXXX大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日 / 摘 要在系统研究虚拟现实技术的基本理论和核心技术的基础上，就虚拟仿真系统中重要而不可或缺的组成部分虚拟环境漫游与产品展示做
3、了深入细致的研究与探讨。以城市配电培训仿真系统设计项目为例，论述了场景建模和设备展示的设计方法与建模所采用的关键技术。并利用多媒体技术作为辅助手段，将培训仿真系统增添真实感和沉浸感，营造出一个富有设计艺术感染力的虚拟交互环境。通过这个系统，有计划，有目的，合逻辑地将展示的容展现给操作者，达到培训效果。第一部分，本部分论述了虚拟现实技术的理论依据，在现有理论基础上对虚拟现实技术运用到仿真系统中作了进一步阐述，以与虚拟仿真系统的设计方法，包括把工业设计运用到虚拟仿真系统中。第二部分，在第一部分的理论基础上进行整合和深化，分析了虚拟城市配电培训仿真系统的开发方法。以市阅马场的环境概貌和配电设备的地理
4、位置为依据，利用二维Photoshop技术与三维3DStudio MAX技术进行虚拟场景和配电设备的建模与贴图，完成虚拟环境的展示和产品动画的制作。第三部分，根据配电培训仿真系统的特点，针对该系统在应用领域上的限制，在虚拟场景漫游和设备展示过程中，通过视频动画、旁白、音乐对虚拟仿真系统做了补充，并对方案实现过程中的关键技术进行了阐述。两种技术结合的仿真系统在适用领域上具有互补性，实现了让系统更具真实性、交互性、易用性等特点。第四部分，详细论述虚拟展示的艺术表现语言，在阐述过程中结合实际项目，通过分析虚拟场景与产品展示设计的审美体验，试图探询虚拟仿真系统设计是虚拟现实技术与设计艺术相结合的产物。
5、第五部分，结论和展望。对配电培训仿真系统的场景创建与设备展示进行总结，并指出有待深化研究的问题。关键词: 虚拟现实 配电仿真系统 场景建模 设备展示 ABSTRACTThis paper is based on a systematic study of basic theory and core technology concerning virtual reality technology, which shows in-depth and detailed study and discussion to virtual environment roaming and product di
6、splay, as an indispensable part of virtual simulation system. Taking urban design projects, it discusses design methods of the scene modeling and device display, the key technologies of modeling. And use multimedia technology as a supplementary means give a sense of realism and immersion into traini
7、ng simulation system, to create virtual interactive environment full of artistic appeal. Through this system, way to it displays the content to the operator to achieve the training effect designedly in a purposefully logical way.Part I is the theory of virtual reality technology. Basing on the exist
8、ing theory, use of virtual reality technology into the simulation system has been further elaborated, as well as the design method of virtual simulation system, including the use of industrial design to the virtual simulation system. Part II analyses the development methodology of virtual training s
9、imulation system for urban distribution integrated and deepened under the base of the theory in chapter I. Virtual scene modeling and product display design is processed accordance with environment and geographical location of Wuhan Yuemachang, which uses Photoshop techniques and 3DStudio MAX three-
10、dimension technology tovirtual scene modeling and mapping the distribution of equipment.Complete virtual environment display and product animation production.Part III describes the key technologies in the process of programs realization, according to the characteristics and constraints of training s
11、imulation system. And it does a supplementary by the virtue of video animation, narration, music in the process of virtual situational roaming and device display. Combination of two technologies in the application of simulation system is complementary, which makes sure that the system has more authe
12、nticity, interactivity, practicability.Part IIII is the artistic expression language of the virtual display. In the light of the actual course of the project, the author tries to explore the fact that virtual simulation system design is product of virtual reality technology and arts, by analyzing th
13、e virtual scene and product display design aesthetic experience.Part V is conclusions and outlook, to which sum up the power-DistributionSimulationSystem, and pointed out that the issues to be deeply studied.Keywords: Virtual Reality,power-DistributionSimulationSystem, Scene modeling, Equipment disp
14、lay.目 录摘要IABSTRACTII1.绪论11.1课题研究背景来源与意义11.2国外的研究现状21.3课题研究的主要容与创新点41.3.1研究容41.3.2研究创新点51.4课题研究方法52.配电培训仿真系统开发的理论依据72.1虚拟现实技术概述72.1.1虚拟现实技术的定义72.1.2虚拟现实技术的特征分类72.1.3虚拟现实技术的应用与发展82.2基于虚拟现实的仿真系统设计102.2.1仿真系统理论102.2.2虚拟现实技术在仿真系统中的应用102.2.3虚拟现实在仿真系统开发的先进性分析112.2.4基于虚拟现实技术的仿真系统设计的应用意义132.3虚拟仿真系统技术与工业设计的相互
15、作用142.3.1虚拟现实技术中工业设计的应用142.3.2虚拟仿真系统应用在工业产品中的研究意义152.4基于虚拟现实的仿真系统与设计艺术152.5本章小结163.配电培训仿真系统的场景和设备构建研究173.1城市配电培训仿真系统创建的应用分析173.1.1地理环境和适用人群分析173.1.2需求分析173.1.3功能分析183.2场景和产品创建的资料收集和整理183.2.1场景和设备资料来源183.2.2纹理贴图素材的收集和分析223.3虚拟场景与设备建模的说明243.3.1基于真实的场景与设备创建过程243.3.2软件工具的选择243.3.33DMAX建模的优越性253.4配电培训方针系统场景和设备的构建原则263.5场景和产品建模中的注意事项273.6本章小结274.配电培训仿真系统场景展示与设备制作的实践294.1配电培训仿真系统场景和设备建模的数据获取294.1.1原始资料294.1.2贴图资料324.23D模型导出规则334.3三维实体建模环节344.3.1地形、地貌的建模344.3.2建筑体和设备的建模354.3.3环境小品的建
