本系统采用VC++6.0和高效的OpenGL底层API函数做开发工具。辅以微软的Direct Sound
和Direct Music为开发音效引擎的工具。虚拟视景系统的构建如图2所示。为了实现用户的现场感,每秒帧数(fps)至关重要。一般而言, fps应在25以上。考虑一些硬件的限制,往往由于显示的场景过大而使得系统的显示达不到实时性。为此我们将肉眼看不见的体和面简化或删除。算法包括:①面裁剪技术;②遮挡裁剪技术;③视锥体裁剪技术;④细节层次(LOD)技术。碰撞检测我们采用了八叉树优化算法,尽量减少系统的额外开销。
5 网络协议
基于C/S的分布式仿真系统需要建立必要的网络通讯。采用Windows有关的网络通讯的底层API函数作为网络通讯的构建工具,构建本系统的网络通讯接口,一是有关采矿工艺模型仿真计算系统的接口,另一类是与服务器端的三维场景控制软件的接口(见图3)。
对于前一种,定义了一系列的网络接口API函数,在每一个仿真时间段内通过网络通讯API,在工艺模型仿真系统中查找工艺模型的工程号,模型号,参数号等相关参数,进行相应的读取,存储,修改等操作。同时把取得的相应参数传递到虚拟仪表显示子系统中,通过虚拟仪表显示出来。视景仿真系统是一个多人协同操作的网络系统,当每一操作客户端进入系统时,操作客户端能够在自己的场景中相互看到对方,每个操作客户端对工艺模型仿真系统进行的操作结果都会反应到其他的客户端。因此第二类网络通讯协议主要解决的是每一个操作客户端
在同一个虚拟场景下的位置坐标信息、动作信息(如站立,走,跑动,开关返阀门等动作)、还要传送该客户端的名称以便服务器端的控制程序对客户的操作进行记录、评价。
6 考核评价系统
为了更加真实的模拟煤炭企业的生产情况,需要在仿真系统中加入生产预案逻辑,把三维场景中可操作点(阀门,开关等)以及可观察点(仪表等)与后台预案仿真模型和工艺流程模型进行数据连接,对于操作者的动作进行系统提示,对误操作等引起的后果(如火焰,爆炸等)进行实时的仿真。同时记录操作动作本身,记录操作引起的结果,在仿真结束时得出考评结果,并提出相应的改进建议。由此我们建立了安全预案仿真子系统,系统建立在服务器端的控制程序里。主要功能是为每一次实时仿真提供预案流程数据(主要集中在逻辑结构,例如判断每一步操作是否完成,下一步的动作应该是什么,动作完成以后引起的后果等)。见图4。
7 结束语
安全仿真系统可以根据培训人员的操作步骤,处理方式,响应速度,通讯指挥能力,选择条件等情况给出操作成绩评定。使被培训人员,能够做到通过培训,正确了解自己的水平,进而提高自己的水图4 考评系统流程图
平,真正做到有备无患。随着安全仿真技术的发展和企业的需求,
