三维可视化交互软件开发

科学可视化、计算机动画和虚拟现实己成为近年来计算机图形学的三大热门话题,而这三大热门话题的技术核J心均为三维图形。当前,三维图形己在军事、航空、航天、医学、地质勘探、文化娱乐和艺术造型等方面有着十分厂泛的应用。
     可视化的含义包括:
     (1)科学计算可视化,即(CT)医学图像重建,流场、湍流、激波、气象、核爆模拟,有限元分析等,实质是运用计算机图形学和图像处理技术将科学计算过程中的数据转换为图像。实际上,随着技术的发展,科学计算可视化的含义己经大大扩展,它不仅包括科学计算数据的可视化,而且包括工程计算数据的可视化、复杂工程过程的演示等。
     (2)信息可视化,即信息流童,商业统计数据,股市行情等。其土要功能是从复杂的多维信息数据中产生图形。
    三维可视化则是将可视化提高到三维层次,它的含义是在计算机三维上显示现实世界以及模拟人们无法直接用肉眼看见的世界、过程及细节势的信息。因此三维可视化可以说是可视化技术的核心。
     到目前为至止,在电力系统中,应用较多的仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。这样的仿真只能进行流程培训、看见外观,无法真实地了解各种重要电器设备的内部结构、工作原理等内容,所以电力系统的三维可视化就变得越米越重要。目前在我国电力系统中正在积极探索三维可视化技术与应用研究,希望突破传统三维形式的三视图,使受训员工员“进入”到电器设备的每个部件内,进们一深入了解,往往会学到现实当中无法接触的东西。它所生成的视觉环境是三维的、人机交互是和谐友好的。西安数影动画公司致力于电力系统的三维可视化,最终的系统已经应用到中国西电集团西开公司的3D模块中。

    三维模型设计以252kV智能化GIS样机为模型如图1。模型包括样机整体外观结构（1：1）、断路器机构、SF6、局放、机械特性等传感器、智能控制柜（包括智能组件）。三维模型不设计样机内部结构。

     三维展示、操作
     1、252kV智能化GIS样机三维模型展示包括模型整体显示、旋转、缩放、拉近、拉远等操作功能。
     2、三维模型中提供252kV智能化GIS样机故障指示灯。
     3、SF6气压体密度计显示当前充气的压力值。
     三维设计方应采用程序设计模型，同时提供可以进行与模型交互使用的函数，由西开电气通过软件提供函数所需的参数，从而达到控制模型。具体要求如下：
     1、此次样机SF6气体监测传感器共安装9个，其中当SF6低气压报警或闭锁时，模型快速定位到发生问题的传感器，并同时用颜色区分、显示SF6气压值。
     2、当断路器发生动作时，模型断路器机构部分透明显示，要求可以看见机构整个动作、储能过程（包括弹簧、拐臂等动作情况）以及机械特性传感器旋转，并同时显示本次动作的数据、以及分合位置。
     3、当隔离开关、接地开关等发生动作时，要求可以看见机构整个动作过程以及拉杆旋转过程，并同时显示本次动作的分合位置。
     4、智能控制柜可以用鼠标控制打开、关闭，当鼠标移动到智能功能控制柜中某个智能组件时，显示当前智能组件的状态、参数。
     5、三维模块最终统一在西开的GIS远程监测诊断软件平台展示、使用。