高压变电站的可视化建模与应用(源码)【字数：10955】
摘 要高压变电站是控制电网实时运行的，保障电网安全的重要组成部分，在整个电力系统中有着极其重要的作用，所以必须重视高压变电站的建设和运行。但是出于安全的考虑，高压变电站不准外来人员随意进入参观，这就极大地阻碍了人们对高压变电站的认识和研究，为此，本文对高压变电站进行可视化建模与分析。主要的工作包如下（1）研究分析高压变电站的结构和特点，通过查阅资料为高压变电站三维仿真建模提供领域知识。（2）利用Multigen Creator，LOD等技术完成对高压变电站各组成部分进行建模，运用Multigen Creator建模环境建立220KV高压变电站的三维模型。 （3）通过详细的高压变电站三维体系化仿真建模有助于提高人们对高压变电站原理，体系结构，配置原则，网络结构，组成作用等感性认识。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2建模技术研究综述 1
1.2.1国外现状综述 1
1.2.2国内现状综述 2
1.3研究的目的与内容 3
1.3.1研究目的 3
1.3.2主要研究内容 3
1.4 论文的章节结构 3
1.5本章小结 4
第二章 建模软件介绍 5
2.1初识Multigen Creator 5
2.2Multigen Creator的特点及优势 6
2.3OpenFlight数据库 7
2.4Vega Prime仿真渲染工具 8
2.5本章小结 9
第三章 仿真建模的主要关键技术 10
3.1仿真模型数据库优化 10
3.2外部引用 10
3.3使用LOD技术 11
3.4纹理优化 12
3.5本章小结 13
第四章 高压变电站的建模 14
4.1高压变电站的概况 14
4.2虚拟高压变电站模型创建 14
4.3地表建模 16
4.4变电站建筑物模型建模 17
4.5变压器等电器设备建模 18
4.6变电站照明系统的模型创建 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
0
4.7高压变电站模型集成 21
4.8仿真程序设计 21
4.9本章小结 22
第五章 总结与展望 23
5.1总结 23
5.2展望 23
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1课题背景
近年来，随着我国综合国力的不断提高，经济发展愈发迅猛，电力对社会发展作用越来越大，电力缺口也越来越大，所以我国的电网规模也不断扩大，高压变电站也越建越多，但我国的人口密度也很大，每一个变电站也不可能都建在人口稀少的地方，普通民众对高压变电站都有种神秘感，更担心附近的高压变电站会给自己和家人的身体带来危害，所以就需要让人们能够有机会了解高压变电站的构成，只有了解了才不会害怕，但高压变电站十分重要，不能随便让人进去参观以免发生不可知的危险，所以这就要求我们设计高压变电站的计算机仿真模型来给人们介绍高压变电站，让人们了解高压变电站才会让人们放心。通过三维图像，让人们在变电站外就能够仿佛置身其境，对变电站各个部分也可以有相对的了解。
再者，高压变电站的增多，相应的，也就需要更多的维修控制人员，但再多的理论学习也不如实际接触效果来的更好，所以为了提高维护人员的操作水平，用计算机仿真建模就是最好的选择，成本也是相对合理的，它能让学习人员仿佛真的置身在高压变电站里，提前熟悉变电站的组成结构却又不会造成任何危险，对维护人员也是最好的选择。
1.2建模技术研究综述
在现实生活中，很多时候，我们是不能在某些事务上直接进行操作，比如
高压变电站等地方，一般人无法进入其中参观和了解，这种时候，就需要我们对这些地方进行仿真建模，利用特定的技术将这些地方在计算机里可视化显示出来，并通过观察仿真模型，进而了解该事务的特征特性以及组成等内容。
计算机仿真建模技术是伴随着计算机图形学，网络等学科的发展演化而来的，计算机仿真建模技术主要用来通过建立实时仿真模型来揭示物体运动的变化规律以及分析研究物体。
1.2.1国外现状综述
目前，在计算机仿真建模领域美国是水平和能力最高的，计算机仿真建模技术就是从美国流传出来的，其研究也一直是世界顶尖的，早在1965年，美国的研究人员就设计出一款早期虚拟仿真设备，但由于性能及价格的因素，只是一款实验室产品，随着技术的不断发展以及相匹配的图形学的进步，虚拟仿真建模技术也得到了极大地发展，美国的艾姆斯研究中心就设计出低成本的仿真系统，到了90年代，计算机仿真技术从理论向实际迈出了巨大的一步，美国马歇尔中心设计出VR驾驶舱用于航天员训练，通过模拟系统的多次训练，美国宇航员完成了在外太空出舱为哈勃望远镜更换零件的工作，让哈勃望远镜这个太空老将重焕新春,目前正着手一个“虚拟行星探索计划”，美国NASA的卫星，航天飞机，空间站等几乎都有对应的VR操作系统，并且全国性的VR教育系统也已经投入使用。最早研究VR的大学是美国的UNC大学，他们主要在手术，建模仿真等方面颇有建树。
Loma Linda大学的David Wamer博士成功在儿科治疗领域使用VR系统；构成VR技术基础的是人工智能和计算机图形学，在这些方面麻省理工是急先锋，1985年媒体实验室的成立，标志着麻省理工在这方面的研究步入正轨； “视觉感知计划”使得VR技术得到了更好的发展，该计划是SRI研究中心建立的，1991年以后，SRI将主要精力用于通过VR技术减少飞机或者车辆训练时事故的发生；从90年代起，美国率先把VR技术投入到演习，训练，指挥等军事领域。
1.2.2国内现状综述
虽然我国的计算机仿真建模技术发展时间晚，和美国有着不小的差距，但近年来，计算机仿真技术发展十分迅速，在某些方面，甚至可以与美国一较高下，但整体上，我们还是有不小差距的，但随着我国经济等综合国力持续进步，国家也开始重视VR技术，国内的许多机构，也投入到VR领域的研究工作。北京航空航天大学是中国进行VR技术研究的大学，他们的VR技术能够为使用者提供VR仿真的训练和应用系统。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2建模技术研究综述 1
1.2.1国外现状综述 1
1.2.2国内现状综述 2
1.3研究的目的与内容 3
1.3.1研究目的 3
1.3.2主要研究内容 3
1.4 论文的章节结构 3
1.5本章小结 4
第二章 建模软件介绍 5
2.1初识Multigen Creator 5
2.2Multigen Creator的特点及优势 6
2.3OpenFlight数据库 7
2.4Vega Prime仿真渲染工具 8
2.5本章小结 9
第三章 仿真建模的主要关键技术 10
3.1仿真模型数据库优化 10
3.2外部引用 10
3.3使用LOD技术 11
3.4纹理优化 12
3.5本章小结 13
第四章 高压变电站的建模 14
4.1高压变电站的概况 14
4.2虚拟高压变电站模型创建 14
4.3地表建模 16
4.4变电站建筑物模型建模 17
4.5变压器等电器设备建模 18
4.6变电站照明系统的模型创建 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
0
4.7高压变电站模型集成 21
4.8仿真程序设计 21
4.9本章小结 22
第五章 总结与展望 23
5.1总结 23
5.2展望 23
致 谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1课题背景
近年来，随着我国综合国力的不断提高，经济发展愈发迅猛，电力对社会发展作用越来越大，电力缺口也越来越大，所以我国的电网规模也不断扩大，高压变电站也越建越多，但我国的人口密度也很大，每一个变电站也不可能都建在人口稀少的地方，普通民众对高压变电站都有种神秘感，更担心附近的高压变电站会给自己和家人的身体带来危害，所以就需要让人们能够有机会了解高压变电站的构成，只有了解了才不会害怕，但高压变电站十分重要，不能随便让人进去参观以免发生不可知的危险，所以这就要求我们设计高压变电站的计算机仿真模型来给人们介绍高压变电站，让人们了解高压变电站才会让人们放心。通过三维图像，让人们在变电站外就能够仿佛置身其境，对变电站各个部分也可以有相对的了解。
再者，高压变电站的增多，相应的，也就需要更多的维修控制人员，但再多的理论学习也不如实际接触效果来的更好，所以为了提高维护人员的操作水平，用计算机仿真建模就是最好的选择，成本也是相对合理的，它能让学习人员仿佛真的置身在高压变电站里，提前熟悉变电站的组成结构却又不会造成任何危险，对维护人员也是最好的选择。
1.2建模技术研究综述
在现实生活中，很多时候，我们是不能在某些事务上直接进行操作，比如
高压变电站等地方，一般人无法进入其中参观和了解，这种时候，就需要我们对这些地方进行仿真建模，利用特定的技术将这些地方在计算机里可视化显示出来，并通过观察仿真模型，进而了解该事务的特征特性以及组成等内容。
计算机仿真建模技术是伴随着计算机图形学，网络等学科的发展演化而来的，计算机仿真建模技术主要用来通过建立实时仿真模型来揭示物体运动的变化规律以及分析研究物体。
1.2.1国外现状综述
目前，在计算机仿真建模领域美国是水平和能力最高的，计算机仿真建模技术就是从美国流传出来的，其研究也一直是世界顶尖的，早在1965年，美国的研究人员就设计出一款早期虚拟仿真设备，但由于性能及价格的因素，只是一款实验室产品，随着技术的不断发展以及相匹配的图形学的进步，虚拟仿真建模技术也得到了极大地发展，美国的艾姆斯研究中心就设计出低成本的仿真系统，到了90年代，计算机仿真技术从理论向实际迈出了巨大的一步，美国马歇尔中心设计出VR驾驶舱用于航天员训练，通过模拟系统的多次训练，美国宇航员完成了在外太空出舱为哈勃望远镜更换零件的工作，让哈勃望远镜这个太空老将重焕新春,目前正着手一个“虚拟行星探索计划”，美国NASA的卫星，航天飞机，空间站等几乎都有对应的VR操作系统，并且全国性的VR教育系统也已经投入使用。最早研究VR的大学是美国的UNC大学，他们主要在手术，建模仿真等方面颇有建树。
Loma Linda大学的David Wamer博士成功在儿科治疗领域使用VR系统；构成VR技术基础的是人工智能和计算机图形学，在这些方面麻省理工是急先锋，1985年媒体实验室的成立，标志着麻省理工在这方面的研究步入正轨； “视觉感知计划”使得VR技术得到了更好的发展，该计划是SRI研究中心建立的，1991年以后，SRI将主要精力用于通过VR技术减少飞机或者车辆训练时事故的发生；从90年代起，美国率先把VR技术投入到演习，训练，指挥等军事领域。
1.2.2国内现状综述
虽然我国的计算机仿真建模技术发展时间晚，和美国有着不小的差距，但近年来，计算机仿真技术发展十分迅速，在某些方面，甚至可以与美国一较高下，但整体上，我们还是有不小差距的，但随着我国经济等综合国力持续进步，国家也开始重视VR技术，国内的许多机构，也投入到VR领域的研究工作。北京航空航天大学是中国进行VR技术研究的大学，他们的VR技术能够为使用者提供VR仿真的训练和应用系统。
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