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　　摘要：應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)Virtual Reality（VR）技術(shù)可以有效地促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。冶金企業(yè)現(xiàn)場和施工條件復(fù)雜,應(yīng)用VR 技術(shù)有更重要的作用。本文介紹了VR 技術(shù)的定義、現(xiàn)狀、發(fā)展,VR 技術(shù)應(yīng)用于安全生產(chǎn)的幾種形式,并舉例說明VR 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法。 
　　關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)　安全　計(jì)算機(jī)仿真
　冶金企業(yè)一般規(guī)模大、人員多,冶金企業(yè)的設(shè)計(jì)和施工中存在著現(xiàn)場復(fù)雜,施工條件艱苦等問題。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于冶金行業(yè)中可以幫助企業(yè)在施工之前消除設(shè)計(jì)中的不安全因素,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。
　　1．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)( VR)
　　1. 1定義
　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR) 是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形技術(shù)、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、人工智能、仿真技術(shù)、人體工程學(xué)及心理學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門多學(xué)科綜合性技術(shù)。它采用計(jì)算機(jī)技術(shù),以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)的、有交互性的三維圖象世界。人們可以與圖象形成的虛擬世界發(fā)生交互作用,產(chǎn)生身臨其境的感覺。
　　1. 2VR 建模的幾種方法
　　(1) 時(shí)間步長法。按照時(shí)間的順序?qū)^程進(jìn)行仿真,時(shí)間步長不變。首先選取對象的起始點(diǎn)作為仿真時(shí)鐘的起點(diǎn)。時(shí)間步長的選取與描述事件發(fā)生的頻率有關(guān),頻率高,時(shí)間步長小;頻率低,選取的時(shí)間步長可以大一些。在一個(gè)時(shí)間步長內(nèi)應(yīng)最多只有一個(gè)事件發(fā)生。
　　(2) 事件步長法。按照事件發(fā)生的順序?qū)^程進(jìn)行仿真。在整個(gè)的過程中,時(shí)間步長隨事件發(fā)生的頻率變化。在多數(shù)的隨機(jī)系統(tǒng)中,可以有多種性質(zhì)的事件發(fā)生,通常按照時(shí)間發(fā)生的先后順序逐個(gè)處理,仿真時(shí)鐘以不同的間隔推進(jìn)。事件步長法流程如圖1 所示。
　　Monte Carlo 方法(隨機(jī)模型法) :通過隨機(jī)模型和統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)來求近似解的方法。定理的中心思想是:只要實(shí)驗(yàn)次數(shù)充分多,事件出現(xiàn)的頻率可以用來描述事件發(fā)生的概率。
　　1. 3VR 技術(shù)一般需要應(yīng)用的工具軟件
　　目前,在實(shí)現(xiàn)VR 技術(shù)時(shí)常用的軟件有:Access 97 ,VRML97 ,Visual Basic 6. 0 ,Java ,CAD等。在本文中例舉的冶煉廠系統(tǒng)廢料運(yùn)送系統(tǒng)的仿真就應(yīng)用了VRML 97 和Visual Basic 6. 0這兩種開發(fā)工具。
　　2．VR的研究步驟
　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是要構(gòu)建模型來描述實(shí)際系統(tǒng)中發(fā)生的情況,通過仿真獲得系統(tǒng)的特性。一般來說,系統(tǒng)的建立包含以下幾個(gè)步驟:
　　(1) 劃分描述系統(tǒng),建立評價(jià)方法。應(yīng)明確界定描述對象的范圍,確定描述對象的邊界和初始條件;明確虛擬的目的,確定這一過程涉及的所有主要參數(shù)和變量;建立虛擬效果的評價(jià)方法對后續(xù)的工作有指導(dǎo)作用。
　　(2) 建立模型的仿真工作過程。根據(jù)描述對象的特征,確立合適的仿真方法,設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的仿真流程,選用適合的語言程序編寫。
　　(3) 仿真系統(tǒng)的運(yùn)行和方案的調(diào)整。運(yùn)動(dòng)仿真中,對于不動(dòng)的部件,可以先將其隱藏起來,主要對運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的零件進(jìn)行編程,運(yùn)動(dòng)不復(fù)雜或影響不大的部分,只需要作出關(guān)鍵的幾處就可以了。對仿真的效果進(jìn)行評估,認(rèn)定仿真的可行性。
　　(4) 應(yīng)用仿真結(jié)果指導(dǎo)生產(chǎn)。
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