随着科技水平的提高,石油化工设备日趋自动化和复杂化,企业需要快速有效地培养出符合行业标准的高水平维修人员。然而,在目前情况下石油化工设备维修人员的培训,主要采用二维仿真维修培训系统或者桌面式的三维仿真维修培训系统。然而,这两种培训方式都不具有沉浸感,无法让学员沉浸在维修环境之中,培训效果较差。另外,很多桌面式三维仿真维修培训系统,在设备维修过程中,只能手动布局设备零部件,导致培训效率低下以及屏幕画面凌乱,且其考核方法单一,无法从多方面考核学员的维修能力。针对以上问题,本文设计了基于VR的石油化工设备智能仿真维修培训系统,论文主要工作如下:1)研究了面向石油化工设备仿真维修培训的智能布局算法以及碰撞检测方法。首先,针对石化设备零部件布局问题,将改进的人工蜂群算法应用在布局定序规则中,实现了零部件的自动布局,解决了在石油化工设备维修过程中布局混乱的问题,提高了学员培训的效率。其次,针对仿真培训中三维模型之间的碰撞问题,将混合分层方法应用于碰撞过程,解决了三维模型之间的穿透问题,提高了系统的真实感。2)研究了面向石油化工设备仿真维修培训的考核评价方法以及几何变换方法。在充分考虑仿真维修过程中多种影响因素基础上,对多个影响因素分别选取合适的权重,最终得到合理的考核评价结果。此外,研究了智能仿真维修培训系统中的几何变换,解决了智能仿真维修培训系统维修过程中设备零部件选取、移动、翻转、比例缩放等问题,提高了系统的可操作性。3)设计了石油化工设备智能仿真维修系统。通过系统需求分析,设计了智能仿真维修培训系统的结构,包括维修设备模型、维修培训等模块,并结合3ds Max建模方式实现石油化工设备的建模以及基于Unity 3D和C#编写模型控制程序,最后基于VR技术实现了系统的主要模块。4)将石油化工设备智能仿真维修系统应用于电解盐杀菌装置更换带法兰阀门的培训场景中。针对当前石油化工设备维修培训系统普遍沉浸感低、维修环境仿真度低的特点,结合VR硬件设备,将软件系统应用于学员的互动培训,增强了学员操作过程中的沉浸感,提高了石油化工设备维修环境的仿真度。