本文關(guān)鍵詞：石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石化是石油化學(xué)工業(yè)的簡(jiǎn)稱，是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，為能源、交通、農(nóng)業(yè)、機(jī)械、紡織、建筑等產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)部門和人民群眾生活提供配套和服務(wù)，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。石油化工的主要工作是對(duì)石油和天然氣進(jìn)行化學(xué)處理獲取石油石化產(chǎn)品，其原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品，多數(shù)是易燃易爆或者有毒有害的。隨著石化產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，石化安全事故頻出，給國(guó)家的財(cái)產(chǎn)和人民群眾的生命健康帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。如何將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于石化安全領(lǐng)域，以提高安全管理水平、提高事故應(yīng)急處置水平、增強(qiáng)安全培訓(xùn)效果，是近年來(lái)石化安全領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。 本文圍繞虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石化安全領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)研究，提出了從“石化三維數(shù)據(jù)管理”、“石化安全應(yīng)用三維場(chǎng)景搭建”到“石化安全應(yīng)用發(fā)布”等面向石化安全的一體化虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。主要進(jìn)行了石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)、石化三維模型庫(kù)設(shè)計(jì)、平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究和平臺(tái)的集成與應(yīng)用等工作。 論文的主要工作及取得的研究成果如下： （1）平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)石化安全行業(yè)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)出了由“石化三維模型管理子平臺(tái)”、“可視化編輯子平臺(tái)”和“石化安全應(yīng)用子平臺(tái)”組成的石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，并對(duì)三個(gè)子平臺(tái)的功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)；根據(jù)數(shù)據(jù)、引擎、業(yè)務(wù)分離的原則，將平臺(tái)縱向分為數(shù)據(jù)層、核心引擎層、應(yīng)用層和表現(xiàn)層；設(shè)計(jì)了平臺(tái)的數(shù)據(jù)流程圖。 （2）石化三維模型庫(kù)設(shè)計(jì) 對(duì)三維模型庫(kù)管理子平臺(tái)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)；介紹了三維建模技術(shù)，，研究了max和mod的三維模型數(shù)據(jù)格式；在石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)，制定了三維模型數(shù)據(jù)的分類與編碼規(guī)范；以設(shè)備子庫(kù)為例，基于MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并在MySQL中進(jìn)行了實(shí)例化。 （3）平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究 從三個(gè)方面進(jìn)行了石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究。對(duì)有插件和無(wú)插件Web3D技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，深入研究了ActiveX技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于VRGIS渲染引擎的三維渲染插件；對(duì)三維等值面Marching Cube算法進(jìn)行研究，結(jié)合高斯煙團(tuán)模型和高斯煙羽模型數(shù)學(xué)理論，實(shí)現(xiàn)了高斯模型的三維可視化；梳理安全屬性模塊的需求，進(jìn)行了安全屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和屬性三維表達(dá)方式研究，最終在平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了安全屬性可視化管理模塊。 （4）平臺(tái)集成與應(yīng)用 研究了平臺(tái)在VRGIS渲染引擎的集成方式，利用C++和OpenGL在VRGIS引擎上實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的集成。結(jié)合功能應(yīng)用，對(duì)三個(gè)平臺(tái)的各個(gè)模塊運(yùn)行效果進(jìn)行了介紹。 該平臺(tái)將虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的管理、虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)應(yīng)用的場(chǎng)景搭建、應(yīng)用場(chǎng)景的發(fā)布應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為行業(yè)的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供了整套解決方案，大大降低了虛擬現(xiàn)實(shí)在石化行業(yè)的應(yīng)用成本，提高了石化安全管理、培訓(xùn)、科研的水平，為虛擬現(xiàn)實(shí)在不同行業(yè)的應(yīng)用提供了新的思路。
【關(guān)鍵詞】：石化安全 虛擬現(xiàn)實(shí) 三維模型庫(kù) 三維可視化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP391.9;P208;X937
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 論文研究背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其發(fā)展12-13
• 1.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油石化行業(yè)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容與意義15
• 1.3.1 課題研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.2 課題研究意義15
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-16
• 2 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)16-23
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模塊17-20
• 2.1.1 平臺(tái)的組成17
• 2.1.2 三維模型庫(kù)管理子平臺(tái)17
• 2.1.3 可視化編輯子平臺(tái)17-20
• 2.1.4 石化安全應(yīng)用子平臺(tái)20
• 2.2 系統(tǒng)架構(gòu)20-22
• 2.2.1 數(shù)據(jù)層21
• 2.2.2 核心引擎層21-22
• 2.2.3 業(yè)務(wù)應(yīng)用層22
• 2.2.4 表現(xiàn)層22
• 2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程22-23
• 3 石化三維模型庫(kù)設(shè)計(jì)23-33
• 3.1 三維模型庫(kù)建設(shè)背景23
• 3.2 三維模型庫(kù)管理子平臺(tái)設(shè)計(jì)目標(biāo)23-25
• 3.3 三維模型介紹25-27
• 3.3.1 三維建模與三維模型25
• 3.3.2 3ds max 格式25-26
• 3.3.3 mod 格式26-27
• 3.4 石化三維模型分類與編碼27-31
• 3.4.1 石化裝置模型分類與編碼規(guī)則28-29
• 3.4.2 石化設(shè)備分類與編碼規(guī)則29-31
• 3.5 三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)31-33
• 3.5.1 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)31-32
• 3.5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)32-33
• 4 平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究33-56
• 4.1 基于 ActiveX 技術(shù)的三維渲染控件開(kāi)發(fā)34-39
• 4.1.1 需求背景34-35
• 4.1.2 ActiveX 技術(shù)介紹35-36
• 4.1.3 基于 VRGIS 渲染引擎的 ActiveX 三維渲染控件開(kāi)發(fā)36-38
• 4.1.4 ActiveX 與網(wǎng)頁(yè)的交互38-39
• 4.1.5 三維渲染 ActiveX 控件在項(xiàng)目中的應(yīng)用39
• 4.2 石化安全專題三維可視化39-47
• 4.2.1 高斯煙團(tuán)模型與高斯煙羽模型40-44
• 4.2.2 池火熱輻射模擬44-47
• 4.3 HSE 屬性交互式編輯與可視化47-56
• 4.3.1 HSE 交互式編輯與可視化需求47-49
• 4.3.2 屬性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)49-51
• 4.3.3 HSE屬性管理51-53
• 4.3.4 屬性三維可視化53-54
• 4.3.5 Billboard 技術(shù)54-56
• 5 平臺(tái)開(kāi)發(fā)集成與項(xiàng)目應(yīng)用56-67
• 5.1 平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與集成56-59
• 5.1.1 平臺(tái)的開(kāi)發(fā)環(huán)境57
• 5.1.2 基于 VRGIS 渲染引擎的平臺(tái)集成57-59
• 5.2 平臺(tái)的項(xiàng)目應(yīng)用59-67
• 5.2.1 三維模型庫(kù)管理子平臺(tái)的應(yīng)用59-62
• 5.2.2 可視化編輯子平臺(tái)的應(yīng)用62-65
• 5.2.3 應(yīng)用子平臺(tái)案例介紹65-67
• 6 總結(jié)與展望67-70
• 6.1 總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-70
• 7 參考文獻(xiàn)70-73
• 8 致謝73-74
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷74
• 在校研究成果74-75
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74
• 參加項(xiàng)目情況74-75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：石化安全虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：323021