模拟机械设备操作的系统、方法、存储介质及电子设备与流程

1.本公开涉及机械设备操作培训技术领域，具体地，涉及一种模拟机械设备操作的系统、方法、存储介质及电子设备。


背景技术：

2.现有培训方式下，对于技术人员技能培训多采用书本、视频、人工授课等传统的培训方法，对于设备运行原理和操作原理的培训都是以理论讲解与现场参观相结合的方式完成，通常很少有机会对设备拆解进行学习其结构特征，从而导致用户在学习过程中只知道理论知识，无法认识到工作中按照规范操作机械设备的必要性、对重大设备检修维护流程不熟悉等问题，存在人员培训效率不高和效果不好问题。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种模拟机械设备操作的系统、方法、存储介质及电子设备。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种模拟机械设备操作的系统，所述系统包括：机械运行操作模拟模块和仿真实操考核模块，所述仿真实操考核模块与所述机械运行操作模拟模块连接；
5.所述机械运行操作模拟模块用于通过vr展示所述机械设备的三维实景模型场景，所述三维实景模型场景用于展示所述机械设备的构成及工作原理；
6.所述仿真实操考核模块用于通过vr向用户展示所述三维实景模型场景，基于预设的机械运行操作模拟流程引导所述用户基于vr进行所述机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对所述用户进行仿真实操考核。
7.可选地，所述机械运行操作模拟模块和所述仿真实操考核模块均包括：
8.3d引擎、光学混合空间定位系统、vr手柄、vr头显设备、大屏显示设备、主机及vr中控系统。
9.可选地，所述3d引擎部署在所述主机中，所述光学混合空间定位系统、vr手柄、vr头显设备和vr中控系统均与所述主机中所述3d引擎连接；
10.所述3d引擎用于获取所述机械设备的三维数据及多媒体数据；
11.所述vr头显设备用于基于所述三维数据及所述多媒体数据向用户展示所述机械设备的虚拟操作场景；
12.所述大屏显示设备用于同步显示所述vr头显设备显示的内容；
13.所述vr手柄用于接收用户操作，并生成对应的交互数据；
14.所述光学混合空间定位系统用于对所述vr手柄进行定位。
15.可选地，所述vr头显设备与所述大屏显示设备连接所述vr中控系统；
16.所述vr中控系统用于向所述vr头显设备提供登录认证，和/或向所述vr头显设备提供功能选择；
17.所述vr头显设备用于显示所述登录认证，和/或显示所述功能选择；所述功能选择用于选择待模拟的机械设备，以及用于选择所述机械设备的机械运行操作模拟场景或仿真实操考核场景。
18.可选地，所述3d引擎为unity 3d引擎，所述unity 3d包括三维数据导入模块、沉浸式显示模块、场景模块、标注模块、视点模块、路径模块、特效模块、场景参数配置模块及三维场景建库模块；
19.所述三维数据导入模块用于导入所述机械设备的三维数据；
20.所述路径模块用于实现自定义路径设定；
21.所述特效模块用于实现场景特效；
22.所述场景参数配置模块用于自定义配置场景参数；
23.所述三维场景建库模块用于根据所述三维数据、所述场景参数建立所述机械设备的三维实景模型；
24.所述沉浸式显示模块用于通过所述vr头显设备展示所述三维实景模型；
25.所述场景模块用于根据所述用户操作对所述三维实景模型进行移动操作；
26.所述标注模块用于根据所述用户操作对所述三维实景模型中的任意点进行标注；
27.所述视点模块用于根据所述用户操作对特定视角及位置数据进行抓取和保存。
28.可选地，所述系统还包括理论考核模块；
29.所述理论考核模块用于对用户进行理论考核；所述理论考核模块基于web网络建立，所述理论考核模块包括知识库、考题库、试卷系统、用户系统以及登录系统。
30.根据本公开实施例的第二方面，提供一种模拟机械设备操作的方法，应用于本公开第一方面的模拟机械设备操作的系统，所述方法包括：
31.获取机械设备的三维数据和多媒体数据，利用所述三维数据和所述多媒体数据通过所述系统的3d引擎建立三维实景模型，所述三维实景模型为所述机械设备的机械运行操作模拟场景或仿真实操考核场景；
32.通过所述系统的vr头显设备向用户展示所述三维实景模型场景；
33.基于预设的机械运行操作模拟流程引导所述用户基于vr进行所述机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对所述用户进行仿真实操考核。
34.可选地，所述3d引擎为unity 3d引擎，所述获取机械设备的三维数据和多媒体数据，利用所述三维数据和多媒体数据通过所述3d引擎建立三维实景模型，包括：
35.通过所述机械设备的实拍图像获取所述三维数据和所述多媒体数据；
36.通过所述unity 3d引擎，利用所述三维数据和所述多媒体数据建立所述三维实景模型；在建立所述三维实景模型的过程中采用urp渲染管线和urp体积块框架。
37.根据本公开实施例的第三方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第二方面所提供的模拟机械设备操作的方法的步骤。
38.根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
39.存储器，其上存储有计算机程序；
40.处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开第二方面所提供的模拟机械设备操作的方法的步骤。
41.在上述技术方案中，所述机械运行操作模拟模块用于通过vr展示所述机械设备的三维实景模型场景，所述三维实景模型场景用于展示所述机械设备的构成及工作原理；所述仿真实操考核模块用于通过vr向用户展示所述三维实景模型场景，基于预设的机械运行操作模拟流程引导所述用户基于vr进行所述机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对所述用户进行仿真实操考核。通过上述技术方案，提供了一种基于vr进行机械设备操作培训或考核的方法，在用户使用该模拟机械设备操作的系统时，可以自主选择使用的场景，通过该系统让用户体验真实的机械设备操作流程，也可以考核用户对理论知识学习之后的实操能力，达到理论与实操相结合的教学目的，提升用户的学习的效率。
42.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
43.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
44.图1是根据一示例性实施例示出的一种模拟机械设备操作的系统的框图；
45.图2是根据一示例性实施例示出的另一种模拟机械设备操作的系统的框图；
46.图3是根据一示例性实施例示出的又一种模拟机械设备操作的系统的框图；
47.图4是根据一示例性实施例示出的一种模拟机械设备操作方法的流程图；
48.图5是根据一示例性实施例示出的另一种模拟机械设备操作方法的流程图；
49.图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备600的框图。
具体实施方式
50.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
51.可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。
52.需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
53.图1是根据一示例性实施例示出的一种模拟机械设备操作的系统的框图，如图1所示，该模拟机械设备操作的系统100包括：机械运行操作模拟模块101和仿真实操考核模块102，该仿真实操考核模块102与该机械运行操作模拟模块101连接；
54.该机械运行操作模拟模块101用于通过vr展示该机械设备的三维实景模型场景，该三维实景模型场景用于展示该机械设备的构成及工作原理；
55.该仿真实操考核模块102用于通过vr向用户展示该三维实景模型场景，基于预设的机械运行操作模拟流程引导该用户基于vr进行该机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对该用户进行仿真实操考核。
56.示例性地，在该模拟机械设备操作的系统中，该仿真实操考核模块102与该机械运行操作模拟模块101连接，当用户在使用该系统进行培训实操时，该机械设备的三维实景模型场景可以通过vr影像展示，该机械设备的三维实景模型场景展示了该机械设备的构成部件以及该机械设备的各个部件之间的连接方式以及运行过程中的相互作用的方式，包括机械设备在不同环境下工作所会发生的一些工作场景产生的实际效果。该仿真实操考核模块102则是在用户对该机械设备的一些使用理论基础以及操作流程进行学习之后，用户可以通过选择该仿真实操考核模块102中的一些预设的仿真实操考核流程来进行仿真考核，该预设的仿真实操考核流程中包含有该机械设备的特定运行或操作的考核项目，对用户自身所掌握的理论知识进行实操，由该仿真实操考核模块102来对用户的实操过程进行检查，判断该用户的操作是否正确并给出该用户的考核成绩以及操作过程的错误，供用户进行参考并学习。
57.图2是根据一示例性实施例示出的另一种模拟机械设备操作的系统的框图，如图2所示，该机械运行操作模拟模块101和该仿真实操考核模块102均包括：
58.3d引擎201、光学混合空间定位系统202、vr手柄203、vr头显设备204、大屏显示设备205、主机200及vr中控系统206。
59.可选地，该3d引擎201可以部署在该主机200中，该光学混合空间定位系统202、vr手柄203、vr头显设备204和vr中控系统206均与该主机200中该3d引擎201连接；
60.该3d引擎201用于获取该机械设备的三维数据及多媒体数据；
61.该vr头显设备204用于基于该三维数据及该多媒体数据向用户展示该机械设备的虚拟操作场景；
62.该大屏显示设备205用于同步显示该vr头显设备204显示的内容；
63.该vr手柄203用于接收用户操作，并生成对应的交互数据；
64.该光学混合空间定位系统202用于对该vr手柄203进行定位。
65.例如：在该模拟机械设备操作的系统中，vr头显设备包括vr头显及vr一体机，其中可以配置vr头显的参数为：2个3.4英寸屏幕，单眼分辨率不低于1440x 1700(双眼分辨率2880x 1700)，刷新率不低于90hz，空间定位追踪面积不低于3.5米x 3.5米，连结口：usb-c 3.0，dp 1.2；
66.vr一体机的参数可以为：刷新率不低于90hz，机身存储不低于256gb，运行内存不低于6g，屏幕清晰度不低于773ppi；大屏显示设备的参数可以为：55英寸16：9led显示屏，刷新率不低于60hz，分辨率4k；
67.主机可以包括：具有较高性能的多核处理器，独立显卡，16gb或更高容量的双通道内存，512gb的ssd(固态硬盘)；
68.vr中控系统可以为pc(个人电脑)-vr中控系统，选用一个pc包软件，使用时进行登录认证，该登录认证配置可以为单点登录，登录成功后用户可以通过中控系统进行功能选择，例如通过鼠标点击，控制pc-vr选择培训或考核模式。用户穿戴好vr设备，打开项目应用之后进入vr中控系统，在此界面选择需要体验的模式及课程。
69.其中，该vr头显设备204与该大屏显示设备205连接该vr中控系统206；
70.该vr中控系统206用于向该vr头显设备204提供登录认证，和/或向该vr头显设备204提供功能选择；
71.该vr头显设备204用于显示该登录认证，和/或显示该功能选择；该功能选择用于选择待模拟的机械设备，以及用于选择该机械设备的机械运行操作模拟场景或仿真实操考核场景。
72.示例性地，在用户使用该系统时，该vr中控系统206向该vr头显设备204提供登录认证，和/或向该vr头显设备204提供功能选择，例如：使用vr头显设备时可通过vr手柄射线选择不同场景切换菜单来切换体验不同的现场设备教学。当用户选择不同的场景时，vr头显为用户展示不同的三维实景模型场景，系统自动适应用户视角中模型的大小及远近。可通过vr手柄射线点击画面右侧的菜单来体验学习包括该三维实景模型场景下该设备的介绍，工作原理，设备的组成，设备的拆分，内部细节、运行示意图等功能。
73.可选地，该3d引擎为unity 3d引擎，该unity 3d包括三维数据导入模块、沉浸式显示模块、场景模块、标注模块、视点模块、路径模块、特效模块、场景参数配置模块及三维场景建库模块；
74.该三维数据导入模块用于导入该机械设备的三维数据；
75.该路径模块用于实现自定义路径设定；
76.该特效模块用于实现场景特效；
77.该场景参数配置模块用于自定义配置场景参数；
78.该三维场景建库模块用于根据该三维数据、该场景参数建立该机械设备的三维实景模型；
79.该沉浸式显示模块用于通过该vr头显设备展示该三维实景模型；
80.该场景模块用于根据该用户操作对该三维实景模型进行移动操作；
81.该标注模块用于根据该用户操作对该三维实景模型中的任意点进行标注；
82.该视点模块用于根据该用户操作对特定视角及位置数据进行抓取和保存。
83.其中，该三维场景建库模块具有以下功能：
84.a.三维空间数据库建库，融合地形影像三维模型；
85.b.海量空间数据对象化管理能力；
86.c.高效的数据库处理能力，采用多线程，并发技术；
87.d.支持数据的高效压缩，降低数据库占硬盘大小，提升网络发布效率。
88.e.数据库维护能力，支持面向地形、影像、三维模型删除、替换、修改、更新等功能；
89.f.完善的模型编辑、材质编辑、纹理编辑能力；优异的模型数据优化和标准纹理数据的优化。
90.g.快速建模：支持对二维矢量数据进行快速三维化表现，通过该技术实现对三维数字景区模块(建筑、道路、地下管线、绿化、部件等)进行快速三维仿真生成，并可以通过各种行业应用需要制定不同的数据生产标准；
91.h.用户可以通过系统内置的控高分析功能通过简单的操作判断任一范围内的建筑对象，跟控制性高度面进行交叉判断，看是否满足控制性高度规划要求，并将不满足的建筑进行统计；
92.i.提供任意时刻太阳光对建筑的照射情况的效果，可以指定不同的时间、不同的时刻，系统通过计算指定时刻太阳的高度角，计算太阳入射角，显示建筑的阴影；
93.j.规划方案管理，通过该子系统实现在三维场景中，能任意提取对象或空地建立
方案管理对象，能对多方案进行有效的管理，能对场景的方案进行简单编辑，同时能联动当前地块随着方案改变或修改而引起的地块规划指标的变化；
94.k.空间量算：垂直距离量算：可以测量房屋高度信息；
95.l.三维直线距离测量：可测量任意两点之间的三维距离，系统支持实时三维场景点捕捉技术；
96.m.水平距离测量：可测量任意多点之间的距离(长度)，支持多点测量。
97.图3是根据一示例性实施例示出的又一种模拟机械设备操作的系统的框图，如图3所示，该系统还包括理论考核模块103；
98.该理论考核模块103用于对用户进行理论考核；该理论考核模块103基于web网络建立，该理论考核模块103包括知识库、考题库、试卷系统、用户系统以及登录系统。
99.示例性地，该系统中的理论考核模块103基于web网络建立，包括知识库、考题库、试卷系统、用户系统以及登录系统。例如：该理论考核模块里面可以包括人员安全意识培训，参与该人员安全意识培训用户通过web网站访问平台建立账号后，可进行学习和考核，在后台记录用户的学习时长和考核结果；也可以通过vr技术实现则与机械运行操作模拟模块及仿真实操考核模块相类似。该理论考核模块里面还可以包括现场实景认知学习培训，通过ar眼镜以虚拟面片的形式，展示设备的信息。包括设备说明、设备参数、等比例拆解模型等，同时能够对接显示sis等信息系统将设备实时数据，ar应用部分基于pinnotes实景识别工具进行开发，pinnotes是一款专业的集ar(增强现实)实景点云扫描，场景识别，环境理解，ar要素浮现与锚定的ar配置工具，支持使用安卓手机。
100.图4是根据一示例性实施例示出的一种模拟机械设备操作方法的流程图，如图4所示，应用于图1-3所示的模拟机械设备操作的系统，该方法包括以下步骤：
101.在步骤s11中，获取机械设备的三维数据和多媒体数据，利用该三维数据和该多媒体数据通过该系统的3d引擎建立三维实景模型，该三维实景模型为该机械设备的机械运行操作模拟场景或仿真实操考核场景。
102.示例性地，通过该机械设备的实拍图像获取该三维数据和该多媒体数据，该系统的3d引擎为unity 3d引擎，通过该unity 3d引擎，利用该三维数据和该多媒体数据建立该机械设备的机械运行操作模拟场景或仿真实操考核场景的三维实景模型；在建立该三维实景模型的过程中采用urp渲染管线(universal render pipeline，通用渲染管线)和urp体积块框架技术对该三维实景模型进行参数调节以使该三维实景模型更真实。
103.在步骤s12中，通过该系统的vr头显设备向用户展示该三维实景模型场景。
104.在步骤s13中，基于预设的机械运行操作模拟流程引导该用户基于vr进行该机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对该用户进行仿真实操考核。
105.示例性地，在用户使用该模拟机械设备操作的系统时，启动该系统，在大屏显示设备上展示该系统中的多种三维实景模型场景的选项供用户选择，该用户选择需要进行实操模拟的三维实景模型场景后，该系统的vr头显设备向用户展示该三维实景模型场景，并基于预设的机械运行操作模拟流程引导用户基于vr进行该机械设备的实操培训，或者进行基于预设的仿真实操考核流程进行仿真实操考核；例如：当用户使用该模拟机械设备操作的系统，在大屏显示设备上展示该系统中的多种三维实景模型场景的选项，该用户可在启动该系统后对所需操作的三维实景模型场景进行选择，并佩戴好vr眼镜以及手持vr手柄按照
系统提示进行操作，如果用户选择了进行机械设备的实操培训，则会有针对的提示旁白文字对用户进行提示，可在用户操作不恰当的时候进行提示并展示可选项在用户需要查看正确的操作方式时供用户进行选择性查看，及时对错误操作进行纠正，如果用户选择了进行仿真实操考核流程，则根据系统提示进入考核流程，用户操作完成后，系统对用户的操作进行评判并讲错误的地方进行标记记录用户操作的错误示范，针对用户的操作给出评分，用户可以在考核流程完成之后获得操作得分以及可以复盘并针对不熟悉的地方再次学习。
106.图5是根据一示例性实施例示出的一种模拟机械设备操作方法的流程图，如图5所示，该3d引擎为unity 3d引擎，该步骤s11中，包括以下步骤：
107.在步骤s111中，通过该机械设备的实拍图像获取该三维数据和该多媒体数据。
108.在步骤s112中，通过该unity 3d引擎，利用该三维数据和该多媒体数据建立该三维实景模型；在建立该三维实景模型的过程中采用urp渲染管线和urp体积块框架。
109.示例性地，通过该机械设备的实拍图以及该系统中unity 3d引擎中的三维场景建库模块，根据机械设备的三维数据及多媒体数据采用实拍建模的方式，真实一比一建立三维实景模型及调节合适的环境变量，采用urp渲染管线，并使用urp体积块框架，将该三维实景模型中的每个体积块可以设置为全局或者设置局部界限，对该三维实景模型中的每一个体积块进行细分调节参数，也可以通过volumes技术根据插值到摄像机的距离得到一些数据，使用local volumes改变环境的设置，比如云或雾的颜色和密度。
110.通过上述技术方案，该机械运行操作模拟模块用于通过vr展示该机械设备的三维实景模型场景，该三维实景模型场景用于展示该机械设备的构成及工作原理；该仿真实操考核模块用于通过vr向用户展示该三维实景模型场景，基于预设的机械运行操作模拟流程引导该用户基于vr进行该机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对该用户进行仿真实操考核。提供了一种基于vr进行机械设备操作培训或考核的方法，在用户使用该模拟机械设备操作的系统时，可以自主选择使用的场景，通过该系统让用户体验真实的机械设备操作流程，也可以考核用户对理论知识学习之后的实操能力，达到理论与实操相结合的教学目的，提升用户的学习的效率。
111.关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
112.图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备600的框图。如图6所示，该电子设备600可以包括：处理器601，存储器602。该电子设备600还可以包括多媒体组件603，输入/输出(i/o)接口604，以及通信组件605中的一者或多者。该电子设备600可以是上述的模拟机械设备操作的系统中的设备，例如可以是上述的vr头显设备、大屏显示设备或主机等设备。
113.其中，处理器601用于控制该电子设备600的整体操作，以完成上述的模拟机械设备操作的方法中的全部或部分步骤。存储器602用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备600的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备600上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器602可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(static random access memory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，简称eeprom)，可擦除可编
程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，简称prom)，只读存储器(read-only memory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件603可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器602或通过通信组件605发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。i/o接口604为处理器601和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件605用于该电子设备600与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如wi-fi，蓝牙，近场通信(near field communication，简称nfc)，2g、3g、4g、nb-iot、emtc、或其他5g等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件605可以包括：wi-fi模块，蓝牙模块，nfc模块等等。
114.在一示例性实施例中，电子设备600可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的模拟机械设备操作的方法。
115.在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的模拟机械设备操作的方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器602，上述程序指令可由电子设备600的处理器601执行以完成上述的模拟机械设备操作的方法。
116.在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的模拟机械设备操作的方法的代码部分。
117.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
118.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
119.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：
1.一种模拟机械设备操作的系统，其特征在于，所述系统包括：机械运行操作模拟模块和仿真实操考核模块，所述仿真实操考核模块与所述机械运行操作模拟模块连接；所述机械运行操作模拟模块用于通过vr展示所述机械设备的三维实景模型场景，所述三维实景模型场景用于展示所述机械设备的构成及工作原理；所述仿真实操考核模块用于通过vr向用户展示所述三维实景模型场景，基于预设的机械运行操作模拟流程引导所述用户基于vr进行所述机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对所述用户进行仿真实操考核。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械运行操作模拟模块和所述仿真实操考核模块均包括：3d引擎、光学混合空间定位系统、vr手柄、vr头显设备、大屏显示设备、主机及vr中控系统。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述3d引擎部署在所述主机中，所述光学混合空间定位系统、vr手柄、vr头显设备和vr中控系统均与所述主机中所述3d引擎连接；所述3d引擎用于获取所述机械设备的三维数据及多媒体数据；所述vr头显设备用于基于所述三维数据及所述多媒体数据向用户展示所述机械设备的虚拟操作场景；所述大屏显示设备用于同步显示所述vr头显设备显示的内容；所述vr手柄用于接收用户操作，并生成对应的交互数据；所述光学混合空间定位系统用于对所述vr手柄进行定位。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述vr头显设备与所述大屏显示设备连接所述vr中控系统；所述vr中控系统用于向所述vr头显设备提供登录认证，和/或向所述vr头显设备提供功能选择；所述vr头显设备用于显示所述登录认证，和/或显示所述功能选择；所述功能选择用于选择待模拟的机械设备，以及用于选择所述机械设备的机械运行操作模拟场景或仿真实操考核场景。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述3d引擎为unity 3d引擎，所述unity 3d包括三维数据导入模块、沉浸式显示模块、场景模块、标注模块、视点模块、路径模块、特效模块、场景参数配置模块及三维场景建库模块；所述三维数据导入模块用于导入所述机械设备的三维数据；所述路径模块用于实现自定义路径设定；所述特效模块用于实现场景特效；所述场景参数配置模块用于自定义配置场景参数；所述三维场景建库模块用于根据所述三维数据、所述场景参数建立所述机械设备的三维实景模型；所述沉浸式显示模块用于通过所述vr头显设备展示所述三维实景模型；所述场景模块用于根据所述用户操作对所述三维实景模型进行移动操作；所述标注模块用于根据所述用户操作对所述三维实景模型中的任意点进行标注；所述视点模块用于根据所述用户操作对特定视角及位置数据进行抓取和保存。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括理论考核模块；所述理论考核模块用于对用户进行理论考核；所述理论考核模块基于web网络建立，所述理论考核模块包括知识库、考题库、试卷系统、用户系统以及登录系统。7.一种模拟机械设备操作的方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的模拟机械设备操作的系统，所述方法包括：获取机械设备的三维数据和多媒体数据，利用所述三维数据和所述多媒体数据通过所述系统的3d引擎建立三维实景模型，所述三维实景模型为所述机械设备的机械运行操作模拟场景或仿真实操考核场景；通过所述系统的vr头显设备向用户展示所述三维实景模型场景；基于预设的机械运行操作模拟流程引导所述用户基于vr进行所述机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对所述用户进行仿真实操考核。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述3d引擎为unity 3d引擎，所述获取机械设备的三维数据和多媒体数据，利用所述三维数据和多媒体数据通过所述3d引擎建立三维实景模型，包括：通过所述机械设备的实拍图像获取所述三维数据和所述多媒体数据；通过所述unity 3d引擎，利用所述三维数据和所述多媒体数据建立所述三维实景模型；在建立所述三维实景模型的过程中采用urp渲染管线和urp体积块框架。9.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求7或8所述方法的步骤。10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求7或8所述方法的步骤。

技术总结
本公开涉及一种模拟机械设备操作的系统、方法、存储介质及电子设备。该系统包括：机械运行操作模拟模块和仿真实操考核模块，仿真实操考核模块与机械运行操作模拟模块连接；机械运行操作模拟模块用于通过VR展示机械设备的三维实景模型场景，三维实景模型场景用于展示机械设备的构成及工作原理；仿真实操考核模块用于通过VR向用户展示三维实景模型场景，基于预设的机械运行操作模拟流程引导用户基于VR进行机械设备的实操培训，或者基于预设的仿真实操考核流程，对用户进行仿真实操考核。通过在系统中设计模拟机械运行操作模块并对机械运行操作设置仿真实操考核项目，使用户在使用该系统时可以体验真实的机械设备操作流程，提升用户的实操能力。用户的实操能力。用户的实操能力。


技术研发人员：朱越 邹凇宇 刘月正 赵焕庆 姬忠卫
受保护的技术使用者：国网能源哈密煤电有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/8/22