基於虛擬現實的三維井場虛擬環境建模研究(PDF 62頁)

內容摘要
第1章引言
隨著全球化市場競爭的加劇，企業設備成本和人員成本在企業支出中的比例越來越
大，企業一直尋找減少成本的方法。由於計算機軟硬件的飛速發展，計算機圖形處理技
術獲得了迅速的發展並形成新的學科，因此使用單一的數字原型代替眾多的實體原型成
為企業減少成本的首選。其中數字原型指利用計算機圖形處理技術設計能取代實體原型
的虛擬化模型，利用先進的虛擬仿真技術，使用數字原型完全取代實體原型來進行研發
工作是十分便利的。
鑽井工程行業中也有這樣的趨勢，眾所周知，在石油行業內，鑽井工程在石油勘探、
開發過程中占據非常重要的位置。鑽井工程施工是否順利，直接影響油氣田的勘探、開
發效率。隨著開采難度的加大和自然環境的因素，石油開采過程中各種作業工藝越來越
複雜，因此如何使鑽井工人快速而且正確的掌握安全操作成為當今油田作業培訓的首要
任務，而傳統的鑽井培訓方法無非是教師講解、觀看圖片動畫、鑽井模擬現場演練和真
實現場操作【1】，這幾種方式存在明顯的弊端：
1．培訓效果不明顯。由於采用教師單方麵的講解，學員很難真正體會鑽井工程中
的操作感受，培訓不能達到預期的目標；
2．培訓成本高。建立鑽井模擬現場的成本比較高，演練的場地和時間受到很多限
製；
3．安全無法保障。如果采用真實鑽井現場，學員很難有較高的安全意識，如果發
生安全事故，後果不堪設想。
現階段，以網絡培訓為代表的培訓技術在鑽井工人培訓中比重加大，但是培訓係統
大多為文字、動畫和簡單的漫遊演示係統，無法實現實時交互式操作功能。而現有的鑽
井仿真係統一般是基於動畫形式或者采用OpenGL、flash等軟件編寫的，這種仿真係統
隻是在計算機上通過鍵盤、鼠標的操作，來達到交互性的目的，交互性能不是很強，而
且畫麵沉浸感不高，與真實環境差別很大，學員並不能通過這種方法快速的掌握鑽井工
藝。
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