摘要：版税计算
电力生产是技术密集、人才密集、专业性强的一门复杂的系统工程，怎样避免人为因素造成的生产事故，加强安全教育和培训是解决这一难题最基本也是最有效的手段和方式。针对传统电力安全培训存在交互欠缺和体验性弱的问题，基于沉浸式虚拟现实技术即VR技术设计了电力安全培训VR系统，该培训系统通过沉浸式视觉体验和自然操作交互方式使培训学员在逼真的虚拟培训环境中，深刻体验电力安全事故案例，从而提高培训效果。 关键词：VR技术；电力；安全生产；培训；应用
1虚拟现实技术的概述
1.1起源
1929年，Edw ARd Link为了减少飞行员在飞行中出现的伤亡事故，设计出用于训练飞行员的模拟器，使飞行员提前感受飞行过程，这是虚拟现实技术的萌芽。
在20世纪50年代，著名电影摄影师莫顿海利格（Morton Heilig）创造了Sensorama。这是一
个多通道全传感仿真器，它可以在视觉和听觉上激发更多的感官体验。许多年后，他又研发了一款头戴式显示器并命名为Telesphere Mask，也是第一款头戴式显示器，拥有较好的视觉专场和3D视觉效果，但是还缺乏运动跟踪的功能，只能播放非交互式视频，这是VR技术发展的开始。
真正的具有虚拟现实意义上的头戴式显示器是由20世纪60年代两位Philco公司的工程师创建的具有头部跟踪系统的头戴式显示器，由于画面可以伴随着头部的移动而移动，所以能够感受到更加自然和真实的效果，这对VR技术来说是一个巨大的进步。
1972年，Nolan Bushell开发出第一个交互式电子游戏Pong。
从此，虚拟现实技术便在各个领域逐渐发展开来。
1.2特点
1.2.1交互性
使用者可通过辅助设备达到现实与虚拟现实之间的人机交互，比二维图形的交互更加具有深刻性。
1.2.2沉浸性
无触点开关
沉浸性又称临场感，它被认为是表征虚拟现实环境性能的重要指标，能够给体验者带来身临其境的感觉。同时触发视觉、听觉等感官和心理作用，使参与者仿佛置身于真实的客观世界中。
1.2.3想象性
VR技术可以使体验者由被动转为主动感受新事物，通过感性和理性这两方面发挥主观能动性，在现有的认知上发掘新的信息。
2 VR技术在应用中存在的问题
VR技术是一种多元、交互、沉浸式的，并基于计算机仿真技术实现的一种三维动态和实体行为的技术，即是基于对被捕获的、可利用的现象进行的一种编程技术从而建立一种全新的人机交互界面，最终实现从虚拟视界中获取真实的视、听、触觉等多维度感知，此项技术大多应用于游戏、娱乐、军事模拟、教育培训等多个领域。此项技术的应用拓展对于电力工程建设的现场安全培训模块而言具有革新意义。VR技术在电力安全培训应用中存在的
问题具体如下。
2.1VR技术人才缺少
目前高端的VR技术人才大多集中于欧美发达国家，将近占据VR技术人才总数的一半，而我国的VR技术人才仅占其1/5。这间接表明了我国对VR技术的研究还处于初级发展阶段。如要推广普及VR技术在社会生活各个领域的广泛应用，应充分认识到VR技术人才的重要性，完善VR技术研究硬件和软件设施建设，引进具有丰富研发经验和理论知识的高级VR技术人才
2.2虚拟现实技术硬件设备水平低
随着大数据和云计算技术在各个领域的普遍应用，VR技术依托于大数据和云计算技术良好的数据处理能力和极速传播效率以及优越的存储能力，得到了迅速发展。现阶段，对图像技术的研发成为VR技术进一步发展所面临的主要困境，对夜间和动态场景的图像处理存在一定的难度，对图像信息筛选的准确率还有待进一步提升，加之三维建模技术发展不成熟的影响，使得VR技术还不能实现完全商业化，限制了VR技术的应用范围。
2.3虚拟现实定制化场景、内容少
从当前VR技术的发展状况来看，其在内容方面的发展现状具体表现为：VR硬件虽有诸多品种且配置足够，但其内容相对较少，而高质量、高清内容在其中的占比则更加稀少。产生这种现象的原因如下：第一，我国发展VR技术的时间相对较晚，硬件技术尚不成熟，对投资者的吸引力相对较小，使VR行业很难获取充裕资金，只能简化内容制作技术，以维持VR技术的发展。第二，内容制作成本对内容发展产生了一定的限制作用，加之受到软件性能欠佳、专业人才匮乏等因素的影响，导致当前VR技术内容后劲相对不足。而事实上，从VR技术的发展条件来看，提高VR内容质量与该技术的推广息息相关，因此解决VR内容瓶颈是促进VR技术发展的重要前提。
3 VR技术在电力安全培训教学的几种整合
3.1 增强现实实操培训
增强现实技术(Augmented Reality, 简称AR)包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实将LBS(基于
位置服务)、Marker(特征标识)、SLM(时定位与地图构建)等技术进行融合。把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，如增加安全培训中的触电、灼烧、跌落等交互体感，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。AR电力培训能够让还未进入工作岗位的人员身临其境地体会到工作中问题出现的不确定性，利用AR技术还能通过模拟实现运检作业引导，识别目标操作设备，将生产运行指令以可视化操作指导，让操作人员按规程、按步骤完成工作。受训人员可以通过VR设备身临其境地置身作业现场，通过岗前培训，提高安全意识。
3.2 VRHMD虚拟实操培训系统
VRHMD虚拟实操培训系统，即HMD(头戴式显示器),可以看作是眼前的增强式显示屏。这些产品和设备通常绑定到个人电脑、智能手机或其他类型的计算平台，需集成一个或多个图像传感器、无线连接、当然还有非常高的分辨率显示屏(高帧速率和宽广的视野),以提供极具真实感的图像和身临其境的培训体验。VRHMD虚拟实操培训系统是一种完全陶醉式立体视觉体验培训，将教学、虚拟实操以及科学分析整合在一起，设置出满足于平时教学
培训要求的虚拟实操培训平台。其结合头部以及手部的方位，开展虚拟现实的立体交流互动，与现实环境分开，拥有较强的新奇特性质，比较适合人多大空间范围中使用。
旋流沉砂器3.3 智能MR交互培训系统
混合现实(Mixed Reality, 简称MR)交互系统(MIS),混合现实是物理世界和数字世界的混合，开启了人、计算机和环境之间的自然且直观的3D交互。这种新的技术基于计算机视觉、图形处理、显示技术、输入系统和云计算的进步，MR技术是虚拟现实VR和AR技术的更深一层次的发展，该技术通过在现实场景中呈现虚拟场景的信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。感知智能MR互相交流系统不需借助任一屏幕等多个介质，就可以将2D/3D图像造影技术呈现在空中，观看人员用眼睛就能看到前方非常真实的三维图像，不需要利用立体眼镜或是VR头盔等一些辅助设施。系统还设置了人机互相交流的功能，观看人员可以以图像进行交流互动，再次提高了系统的趣味化以及实用化。
4结语
电力安全管理模块AR技术在安全培训中的应用，使电力安全培训由原来的传统应试培训转变为体验式、沉浸式培训等更容易让作业人员接受的培训教育模式，使得安全成本降低，后期生产管控更容易实现。
参考文献：
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