【摘 要】
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随着虚拟现实技术和计算机网络技术的发展,虚拟现实技术的应用已经深入到医学、教育、军事等各个领域。将虚拟现实技术引入钻机优化控制教学与研究领域,建立基于网络技术的交互平台,为降低人才培养成本、降低在真实钻井过程中钻机优化控制研究的风险性和时空的局限性提供新的途径。本文分析实际钻井工程流程、井场环境以及平台面向的用户,明确并细化了虚拟仿真平台需求,开发了钻井井场设备认知实验,完成油气钻机远程交互优化控
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随着虚拟现实技术和计算机网络技术的发展,虚拟现实技术的应用已经深入到医学、教育、军事等各个领域。将虚拟现实技术引入钻机优化控制教学与研究领域,建立基于网络技术的交互平台,为降低人才培养成本、降低在真实钻井过程中钻机优化控制研究的风险性和时空的局限性提供新的途径。本文分析实际钻井工程流程、井场环境以及平台面向的用户,明确并细化了虚拟仿真平台需求,开发了钻井井场设备认知实验,完成油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发和测试。油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台采用Web技术的B/S架构,实现前后端分离开发。本文通过网络技术、虚拟现实、三维模型交互和数据可视化等技术,完成平台前端页面设计、数据交互、数据可视化以及钻井井场模型加载和交互展示。结合实际需求,搭建平台前端架构,提出前端页面加载优化方案,并将优化方案应用到实际开发中,设计出虚拟仿真平台的功能包括平台资源信息展示、用户数据管理、虚拟实训实验、资料共享管理、平台实验访问数据统计可视化等。同时,利用3Ds max软件建立虚拟的三维钻井井场设备模型,通过封装了Web GL的Three.js三维引擎实现三维钻井井场设备模型在页面中加载和交互控制,完成虚拟可视化钻井井场设备认知实验的设计与实现,并将开发好的实验部署到平台虚拟实训实验模块中。完成平台前端各功能页面设计、数据交互方式以及各功能间业务逻辑关系设计。最终,完成油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发,并对平台前端进行测试,分为功能性和非功能性测试。功能性测试主要是对虚拟仿真平台中各功能流程进行了正确性验证;非功能性测试对平台前端进行了兼容性测试,安全性测试和易用性测试。测试结果表明虚拟仿真平台功能满足用户的实际需求,平台前端在使用过程中具有页面友好、扩展性强、可快速响应满足预期的性能设计要求。
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