基于虚拟现实的三维井场虚拟环境建模研究(PDF 62页)

内容摘要
第1章引言
随着全球化市场竞争的加剧，企业设备成本和人员成本在企业支出中的比例越来越
大，企业一直寻找减少成本的方法。由于计算机软硬件的飞速发展，计算机图形处理技
术获得了迅速的发展并形成新的学科，因此使用单一的数字原型代替众多的实体原型成
为企业减少成本的首选。其中数字原型指利用计算机图形处理技术设计能取代实体原型
的虚拟化模型，利用先进的虚拟仿真技术，使用数字原型完全取代实体原型来进行研发
工作是十分便利的。
钻井工程行业中也有这样的趋势，众所周知，在石油行业内，钻井工程在石油勘探、
开发过程中占据非常重要的位置。钻井工程施工是否顺利，直接影响油气田的勘探、开
发效率。随着开采难度的加大和自然环境的因素，石油开采过程中各种作业工艺越来越
复杂，因此如何使钻井工人快速而且正确的掌握安全操作成为当今油田作业培训的首要
任务，而传统的钻井培训方法无非是教师讲解、观看图片动画、钻井模拟现场演练和真
实现场操作【1】，这几种方式存在明显的弊端：
1．培训效果不明显。由于采用教师单方面的讲解，学员很难真正体会钻井工程中
的操作感受，培训不能达到预期的目标；
2．培训成本高。建立钻井模拟现场的成本比较高，演练的场地和时间受到很多限
制；
3．安全无法保障。如果采用真实钻井现场，学员很难有较高的安全意识，如果发
生安全事故，后果不堪设想。
现阶段，以网络培训为代表的培训技术在钻井工人培训中比重加大，但是培训系统
大多为文字、动画和简单的漫游演示系统，无法实现实时交互式操作功能。而现有的钻
井仿真系统一般是基于动画形式或者采用OpenGL、flash等软件编写的，这种仿真系统
只是在计算机上通过键盘、鼠标的操作，来达到交互性的目的，交互性能不是很强，而
且画面沉浸感不高，与真实环境差别很大，学员并不能通过这种方法快速的掌握钻井工
艺。
..............................