三峡大学科技学院 朱新春

河北丰宁抽水蓄能有限公司 岳明奕

依据工程实践及虚拟现实系统的设计方法，分析了系统的功能需求，确定了系统功能的组成。根据收集的半伞式立式混流水轮发电机组影像等实际资料，利用3ds max软件建立水轮发电机模型。为能细致、逼真的三维可视化展示水轮发电机，并具良好的场景沉浸感，对模型贴图材质做了进一步丰富和后期模型处理。然后对仿真系统的功能进行了细分设计，分为水轮发电机结构与原理、安装与检修、各运行工况仿真三大模块子功能。每项功能由后台SQL server数据库和C#脚本控制前台unity3d显示，以文字、图片、声音、动画等手段，实现对操作人员的三维仿真培训。

三维仿真具有视、听、触、味等多种感知的虚拟环境，用户可以通过其自然技能使用各种传感设备同虚拟环境中的实体相互作用的一种技术。采用三维仿真技术软件进行三维可视化建模不仅能真实反映水轮发电机组的的结构特征，还可以对其进行“透视功能”，观察设备内部的运行过程和了解设备内部结构等功能，而且可以模拟水轮机发电机的正常工况、非正常运行状态、故障工况，使学员能在与实际水轮机近似的环境中进行正常操作、事故处理。所以三维虚拟仿真技术非常适用于水电站运维人员的培训学习和考核演习。

1 水轮发电机的三维建模

1.1 主要部件建模

水轮发电机的部件众多，其中有大量基本的零部件是重复的，如螺丝，螺丝垫、螺母、弹簧，法兰等。……