隨著化工生產(chǎn)工藝越來越復雜,化工安全事故也頻頻發(fā)生,這就要求從事化工行業(yè)的人員要有更高的處理化工事故能力,同時也要求相關院校需要更加注重培養(yǎng)學生對化工事故處理的能力。然而,目前對于學員處理化工事故能力的培訓主要采用半實物、二維和三維等仿真方式。在這些化工事故仿真培訓的過程中主要通過一些數(shù)據(jù)模擬化工事故、漫游式講解來培訓學員,其仿真環(huán)境缺乏一些生命的氣息,其培訓過程枯燥、缺乏多人協(xié)作的人性化交互,用戶對環(huán)境的真實感知性差,導致化工事故仿真培訓的效果并不理想。針對目前化工事故仿真培訓的現(xiàn)狀,研究了虛擬人技術,并將其應用到化工事故仿真培訓系統(tǒng)中去,設計了基于虛擬人技術的化工事故仿真培訓系統(tǒng)。主要研究內容如下:（1）研究了面向化工事故仿真培訓的虛擬人運動切換技術。為保證虛擬人在化工事故仿真培訓系統(tǒng)中具有逼真的視覺效果,以及虛擬人在運動過程中符合現(xiàn)實中的運動規(guī)律,通過時間變換將虛擬人的走、跑運動變換到相同的時間段內,然后選取適當?shù)娜诤虾瘮?shù)對虛擬人的走、跑運動進行了融合,提高了虛擬人在復雜虛擬環(huán)境下由出發(fā)地到事故發(fā)生地的運動逼真性。（2）研究了虛擬人在化工事故仿真環(huán)境下基于改進人工勢場的路徑規(guī)劃。... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究進展及存在問題
        1.2.1 國內外研究進展
        1.2.2 存在的問題
    1.3 論文研究的主要內容和創(chuàng)新點
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 論文創(chuàng)新點
    1.4 論文的組織結構
第二章 虛擬人技術基礎
    2.1 虛擬人的模型建立
        2.1.1 虛擬人幾何建模方法
        2.1.2 虛擬人的皮膚和皮膚紋理建模
        2.1.3 虛擬人骨架建模
    2.2 關鍵幀方法
    2.3 基于逆運動學的求解方法
        2.3.1 逆運動學的概念
        2.3.2 逆運動學的求解方法
    2.4 本章小結
第三章 基于運動融合技術的虛擬人運動切換
    3.1 引言
    3.2 虛擬人步行運動和跑動運動模型分析
        3.2.1 人體步行運動模型分析
        3.2.2 逆運動學求解虛擬人行走過程中關節(jié)點位置的應用
        3.2.3 虛擬人步行運動關鍵幀的設計
        3.2.4 虛擬人跑動模型分析
        3.2.5 跑動關鍵幀設計
    3.3 基于運動融合技術的運動切換
        3.3.1 運動融合的基本思想
        3.3.2 時間變換
        3.3.3 虛擬人走和跑的運動切換
    3.4 虛擬人運動融合的實現(xiàn)
    3.5 本章小結
第四章 基于改進人工勢場的路徑規(guī)劃研究
    4.1 引言
    4.2 傳統(tǒng)人工勢場法的局部路徑規(guī)劃
        4.2.1 傳統(tǒng)人工勢場法的概述
        4.2.2 傳統(tǒng)人工勢場的問題
    4.3 改進的人工勢場法
        4.3.1 目標不可達問題解決方法
        4.3.2 局部極小值問題解決方法
        4.3.3 自適應步長調節(jié)
        4.3.4 規(guī)劃路徑評價模型
    4.4 仿真結果
    4.5 本章小結
第五章 面向化工事故仿真培訓的虛擬人交互控制研究
    5.1 引言
    5.2 基于行為樹的虛擬人之間行為交互分析
        5.2.1 虛擬人的行為節(jié)點
        5.2.2 虛擬人之間的行為
        5.2.3 行為樹層次結構
    5.3 基于自然語言的用戶與虛擬人之間的交互分析
        5.3.1 自然文字分析
        5.3.2 行為樹生成
    5.4 基于行為樹的虛擬人仿真控制分析
    5.5 本章小結
第六章 基于虛擬人技術的化工事故仿真培訓系統(tǒng)設計
    6.1 吸收解吸工藝介紹
    6.2 基于虛擬人技術的化工事故仿真培訓系統(tǒng)設計
        6.2.1 基于虛擬人技術的化工事故仿真培訓系統(tǒng)框架
        6.2.2 系統(tǒng)場景模型設計
        6.2.3 系統(tǒng)模型驅動設計
    6.3 虛擬人技術在吸收解吸化工事故仿真培訓系統(tǒng)的應用
    6.4 本章小結
第七章 總結和展望
    7.1 總結
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]化工過程模擬與優(yōu)化教學改革的探討[J]. 武寶萍,安紅,朱婧.  廣州化工. 2019(20)
[2]自動駕駛工況下汽車虛擬人人機交互探索[J]. 張詩墨,暴宏志,杜才貞.  汽車電器. 2019(06)
[3]化學化工學科與計算機技術的結合與發(fā)展[J]. 段然,吳強.  云南化工. 2018(04)
[4]基于改進勢場蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃[J]. 王曉燕,楊樂,張宇,孟帥.  控制與決策. 2018(10)
[5]美國CSB化工事故調查啟示[J]. 蘇德亮.  勞動保護. 2017(03)
[6]基于改進人工勢場法的機器人避障及路徑規(guī)劃研究[J]. 徐飛.  計算機科學. 2016(12)
[7]通過化工企業(yè)典型事故案例分析探討事故預防的途徑和措施[J]. 李敬珂.  石油化工安全環(huán)保技術. 2016(04)
[8]化工應急預案協(xié)同演練與考核系統(tǒng)設計[J]. 王瑜,張琪,徐圓,朱群雄.  計算機與應用化學. 2015(10)
[9]基于人工勢場法與入侵雜草法路徑規(guī)劃研究[J]. 李海峰,馬斌,陳浩男,陳勁超,王鑫.  控制工程. 2015(01)
[10]協(xié)同式化工生產(chǎn)三維虛擬仿真系統(tǒng)的研究[J]. 齊淼,張永策,劉志廣,劉哲,王瑞雪.  計算機與應用化學. 2014(10)

博士論文
[1]面向智能家居的虛擬人交互方法與技術的研究[D]. 杜坤坤.北京科技大學 2015

碩士論文
[1]虛擬現(xiàn)實技術在大型煤礦安全中的應用[D]. 李潔瓊.安徽理工大學 2012



本文編號：3709953