探究海上鉆井平臺可視化的設計與實現

楊世龍(中海油田服務有限公司油生上海作業公司，上海 200000)

探究海上鉆井平臺可視化的設計與實現

楊世龍(中海油田服務有限公司油生上海作業公司，上海 200000)

海上鉆井平臺是海上石油勘探開采的重要設施，為作業人員提供了一個安全、開放的交互平臺，確保作業人員的安全。在海上鉆井平臺中，可視化技術是一向重要的技術。隨著可視化技術、虛擬現實技術的不斷發展，海上鉆井平臺可視化系統也得到了極大的進步，對于海上石油及資源開采提供了良好的保障。基于此，本文對開上鉆井平臺可視化的設計與實現進行了探究。

海上鉆井平臺；可視化；設計與實現

在當今社會中，地球上的各種陸地資源能源已經大量消耗，因此，人們為了維持生存與發展，已經逐漸將視野從陸地轉向海洋。海洋面積占地球總面積的71%左右，其中蘊藏著大量豐富的資源，因此，對海洋資源及能源進行開發和利用，已經成為了當今世界上一個重要的研究課題。對于海上鉆井平臺來說，可視化技術是一項重要的技術，對于海上油氣生產的效率和安全發揮著至關重要的作用，因此，對海上鉆井平臺可視化進行設計與實現，具有十分重要的意義。

1 海上鉆井平臺可視化的需求

在海上鉆井平臺可視化系統當中，通常具有系統開發需求、功能性需求、非功能性需求、軟硬件需求等。其中，系統開發需求對海上鉆井平臺可視化系統的原因進行了體現，主要包括了經濟性需求、彌補性需求、時代性需求等，從這些方面的需求當中，能夠清除的認識到海上鉆井平臺可視化系統開發的必要性。在功能需求方面，體現了在開發當中，軟件產品中需要實現的各項功能，用戶需要通過這些功能，對各自的任務進行完成，從而對業務需求加以滿足[1]。在海上鉆井平臺可視化系統功能需求中，以系統功能為基礎，主要包括模擬環境功能、第一人稱視角漫游功能、消防演示功能等功能模塊。在非功能性需求方面，為了對用戶業務需求加以滿足，應當具有功能需求之外的其它特性，通常無關于系統需求，而和系統狀態存在關系，能夠為功能性需求提供良好的補充，主要包括了可復用性、可適應性、界面友好性、可靠性、系統安全性、系統性能等。在軟硬件需求方面，利用了unity 3D引擎平臺中NGUI插件，使用3ds Max開發人物模型，此外還運用了Photoshop、UVlayout等開發工具。

2 海上鉆井平臺可視化的設計

在海上鉆井平臺可視化設計當中，根據可視化系統物理模型，對相應軟件體系結構進行確定，同時對可復用海上鉆井平臺中間件進行提取。在海上鉆井平臺可視化系統中，主要包括硬件和軟件設計。硬件部分主要是PC平臺等外部裝置，軟件部分主要是聲效模擬系統、碰撞檢測系統、所視角系統、海上鉆井平臺操作行駛狀態、三維場景實時顯示等部分[2]。系統中采用Unitu 3D、3ds Max等三維制作軟件，進行系統設計。在虛擬空間設計中，通過實地采集對模型數據及圖片進行獲取，對海上狀況及海上鉆井平臺集合特征等進行分析，從而對海上表面及三維場景海況進行物理性質模擬。人物設計來源于海上鉆井平臺作業人員的真實形象，在3ds Max中對人物模型進行建立，將人物模型復制在人身上進行拓撲，對衣服樣式進行整理，并調整點線面，使用UVlayout進行展UV，使用Photoshop制作手繪貼圖，向3ds Max中進行導入，渲染后進行導出。在界面設計中，注重使用方面、重點突出、風格簡潔等特點，包括了三維場景和展示內容等部分，使得畫面內容層次感更強[3]。

3 海上鉆井平臺可視化的實現

在海上鉆井平臺可視化的系統模塊實現當中，在相應功能鍵中對界面內容主體進行隱藏，通過鍵盤、按鈕的控制進行狀態顯示。用戶可以向右滑動屏幕，將導航欄帶出，完成使用之后，功能鍵自動回到初始界面。由于PC端設備具有空間局限性，屏幕空間較為有限，因此，主要采用了隱藏思維，使得界面按鈕數量得到精簡，使用Tab鍵進行角色轉換，使用W、A、S、D控制角色移動，與多數游戲的操作方法相類似。使用NGUI插件進行界面實現，通過運用UISprite、UILabel、UITexture、UIAt?las、UICamera等核心組件，對界面進行展示。將功能鍵打開，可進入火災防范、全球市場、平臺系統、平臺分類、平臺簡介等主模塊[4]。利用鍵盤控制按鈕和UI按鈕，實現對第一人稱視角漫游、漫游功能、環境模擬功能等的交互操作。為了深化設計與實現設計部分的內容，對深化設計模塊進行了應用，提升系統模塊呈現畫面，增強人機操作舒適感和便利感。在Unity3D軟件中導入圖片、材質、模型，通過參數設置調節、材質表現形式、相關模型貼圖等，進行相應的實現。

4 結語

隨著科技的不斷進步，可視化技術取得了較大的進步，并逐漸得到廣泛的應用。在海上鉆井平臺中，可視化系統發揮著重要的作用，對于海上鉆井工作的效率、質量、安全性等，都有著重要的影響。因此，通過運用相應的技術手段，對可視化平臺進行設計與實現，為海上鉆井平臺工作提供更大的支持與保障。

[1]史卓,李望.探究數據中心三維可視化呈現技術的研究和實現[J].電子技術與軟件工程,2015(22):189-189.

[2]李婉,宋文廣,鄒佳倫,等.C#的三維可視化水平井井眼軌跡跟蹤研究與實現[J].湖北工業大學學報,2015,30(1):23-24.

[3]段友祥,仝兆岐,李卿,等.面向隨鉆的井筒可視化方法研究[J].中國石油大學學報:自然科學版,2016,40(6):63-70.

[4]王志軍,楊濤,徐森,等.基于OPENGL的井眼軌跡三維可視化系統的實現[J].錄井工程,2015,26(1):73-75.