OSG技术在变电站仿真中的应用

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1、第24卷第8划电力科学与I程VO1．24．No．82008年l0月ElectricPowerScienceandEngineeringOct．．2008OSG技术在变电站仿真中的应用张照彦，段新会，王兴武，梁宝龙，董青(保定华仿科技有限公刊，河北保定071051)摘要：基于OSGI．0开发库，利用3DMax建模工具构建模型场景，VcH和OSG编程来实现场景的显示、场景的漫游、碰撞检测和设备的状态变化，构筑一个三维、动态、实时、可交互的数据平台，展现包含各种数据的动态的实体效果。用户可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互，相互影响，从而产生亲临现场的感受和体验。最终该系统满足了变电站仿真培训

2、的要求。关键词：虚拟现实：变电站：碰撞检测中图分类号：TP3l9；TP391．9；TM732文献标识码：A好性，缩短了产品的开发周期，满足了电力系统的0引言培训需求。随着变电站系统的自动化进程越来越高，运行1系统描述操作也越来越复杂，这对工作人员的技术水平、业务熟练程度等提出了越来越高的要求。由1变电站木文基于OSG1．0开发包，将OSG构建J系统的特殊性，在实际运行的系统中很难对人员进OpenGL图形函数库之上：全部采用标准C++语行培训。而目前变电站仿真系统大都是建立在物理言‘开发，免去了剧OpenGL函数长时问编程的烦屏台与计算机硬软件平台I：，仿真平面图像单一显恼；用3DMax建

3、各种模型，比如横式刀闸，竖式示不足，而且AVI动画存在不能互动和自由操作刀闸，操作箱等，然后往场景中放入各种设备，搭的缺点，因此利用虚拟环境来作为新进人员的培训建一个完整的变电站。用VC++7．0和OSG1．0丌是一个趋势。虚拟环境是指采用以计算机技术为核发包进行编程，实现组态功能和仿真驱动功能。心的现代高科技生成的逼真三维环境，是对现场环OSG1．0开发包可以对场景文什中的所有模型节点境的最真实仿真。用户可以自然地和虚拟环境中的进行遍历，通过模型节点名可以拾取需要组态的活客体进行交互，相互影响，从而产生亲临现场的感动模型节点。利用OSG1．0开发库可以非常轻松地受和体验。这个环境可以是

4、对现实或历史的逼真反实现场景的漫游、模型遍历拾取、灯光效果、人机映，可以是对高性能计算结果或数据库的可视化，交互，以及用粒子系统实现复杂的自然现象等。也可以是个纯粹虚构的空间。由组态软件组态场景中需要动作的设备(比如本文利用OSG1．0丌发包和VC++7．0平台进刀闸的合分)，主要组态一些旋转角度和旋转方向行丌发，用3DMax7．0进行建模，可以缩短建模等，并日．往场景文件中为动态模型添加一个节点。剧期。使用OSGExp插件可以把3DMax格式的该节点土要用于矩阵运算，使得模型可以变化。组模型文件转换成OSG自身的模型文件(OSG或态完场景之后，保存组态义件和场景文件。组态义IVE格式)

5、。IVE格式为OSG的_进制义件格式，件中保存动态模型的一些动作信息。主要川于序的发布，而且加载速度和渲染速度也仿真驱动程序即为变电站的仿真程序。在该程人人提高。该软件具有良好的用户交互性和界而友序中，r叮以利川鼠标和键盘来控制在变电卣i中的漫收稿日期：2008—05—10．作者简介：张肌彦(1979一)，，定仿科技限公一IlJlI第8期张照彦，等OSG技术在变电站仿真中的应用61游方式。设备中的变化根据仿真模型的输出进行变虚拟现实和科学计算可视化与仿真领域中的高性能化，设备的操作可以输入到仿真模型的输入中。图形程序的开发，所含大量功能和运行性能已经优该系统分为两部分：第一部分为组态部分

6、，用于许多现有商业虚拟引擎。OSG1．0的图形开发包于动态模型的组态；第一_部分为仿真程序，用于变行业领先，全面支持OpenGL2．0和OpenGL电站的巡视。具体设计如图l、图2所示。Shading语言。OSG可用来加速3D图形处理软件的研发以及提高其3D图形处理的性能。OSG构场景组态建于OpenGL图形函数库之上，全部采用标准C+动态模型组态：旋+语言开发。转角度；旋转方向，模型外观等2．33DMax7．0场景3DMAX是使用面极广，包括建筑、影视等多：IVE篆格笑式)广—一塑垦查型看运组行态状结态果是即否模符方面。它能够建模、造出多种生活中的物体的模合要求型，而且3DMAX提供了

7、大量的而且是很随意的模型运行状态不对，重新修改模三维造形功能，让操作者几乎无所不能。型组态图1组态软件框架设计图3系统设计与实现导入组态文件实时变电站仿真驱动3．1模型的建立一在三维图形程序中，需要构建的三维模型一般l一场景漫游来说都比较复杂，OSG虽然可以建模，但是建大视点切换规模的模型功能不是很强大，要想构建变电站这样调入场景文件的复杂场景模型就显得比较困难。3DMax建模功而一场景中设备状态变化文件能优越，但是不具备交互性。所