關于電力仿真培訓軟件中如何控制講解的探討

張克宇

摘要：隨著技術的不斷發展，在電力仿真培訓領域，企業和工作人員希望通過電力仿真培訓軟件獲取所需仿真培訓服務的需求日益突出。近年來，在以高層體系結構（ HLA）為代表的分布式仿真技術得到了廣泛的應用，同時也存在一些講解控制不便的問題，如何使得培訓軟件在手機端和平板端支持控制講解的問題日益突出。本文以電力仿真培訓應用為前提，結合虛擬現實仿真技術，介紹了一種基于Android端并應用于變電運行維護仿真培訓系統的設備講解控制方法。對控制講解實現過程進行詳細的介紹，該方法實現了仿真動畫動作、字幕和語音協調配合。最大限度發揮企業培訓資源建設的效益。

關鍵詞：電力;仿真培訓;軟件;控制;講解

中圖分類號：TM711 -4

文獻標識碼：A

文章編號：1672 - 9129（2018）12 - 0006 - 01

引言：在電力培訓仿真中，系統培訓軟件以增強操作人員的體驗感，使操作人員對所學內容融會貫通為目的。目前，在我國電力培訓系統的操作是在基于PC端為操作工具進行的，但需要不斷移動或點擊鼠標。在2010年，微軟公司于推出了Kinect體感設備，該設備被媒體譽為繼鼠標和多點觸控技術之后的“第三次人機交互革命”。此后，基于手機端、平板端的操作系統在不斷的研發和問世，基于Kinect技術的虛擬現實應用到包含電力仿真培訓的各個領域。本文在成熟的三維建模引擎Python基礎上構建三維互動的視圖，通過建立可視化動畫曲線來控制語音播放、字幕切換、視角變換、突出顯示所講的零部件物體是設備講解功能的特點。通過該方法，使得在虛擬仿真的環境中，字幕和語音的插入點控制和等待時間控制更為方便，且所講設備零部件與語音對應的更為精準。

1 講解控制方法

本文所要探討解決的問題是在電力仿真培訓軟件中，基于在Android系統或者Ios系統的電力檢修仿真開發環境下，通過建立一條可視化動畫控制曲線，控制設備講解語音播放、字幕切換、視角變換、突出顯示所講零部件物體的方法，從而發揮手機或者平板的操作便捷、易于攜帶的優點。這種方法采用可視化的動畫曲線控制所有語音段與對應字幕的播放與切換，在電力檢修仿真系統開發環境下制作設備講解內容時，動畫曲線還驅動視角變化以及突出顯示指定零部件，使得講解語音與被講解設備的零部件對應更為準確直觀，設備講解更為清楚;且該方法在程序算法上簡單，不容易出錯。同時，使得語音和對應字幕的插入點控制和等待時間控制更為直觀方便，調試更加簡單。

2 軟件的講解控制方法的實現

2.1 講解控制方法流程。首先將手機或者平板端的培訓軟件以及電力設備的講解文字配音成若干段語音，并形成語音與對應字幕的列表文件，然后建立每段語音所對應的視角位置和方向物體以及配置需要突出顯示的物體，最后建立一條語音控制動畫曲線。變電檢修仿真系統采用Python開發環境開發，動畫曲線通過Python開發環境的動畫編輯器建立，在動畫編輯器中，可以針對某個參數值用插入關鍵幀的方式建立任意曲線，并存儲為動畫形式。當動畫開始播放時，隨著x時間軸的推移，y軸值會隨著曲線的變化而變化。一篇設備講解文字對應一條語音控制動畫曲線，一條語音控制動畫曲線控制多段講解語音和對應字幕的播放與切換。

2.2 講解控制方法實現過程。對于在手持端設備上的電力仿真培訓軟件，其對于電力系統設備的控制講解方法主要有3個步驟。

第一步：初始化，記錄突出顯示物體的初始顏色、讀入講解語音以及對應字幕。

（1）記錄突出顯示物體的初始顏色。記錄突出顯示物體的初始顏色目的是當播放完某段語音后，用于恢復物體顏色到初始狀態。攝像CTL類中保存默認顏色方法用于在初始化時記錄突出顯示物體的“初始顏色”。

（2）建立數據初始化類數據。首先建立初始化類數據庫，在該類中定義的變量和方法如下：定義數組的類型變量，用于裝載外部配置文件讀取結果;定義數組類型序列，用于裝載解析出來的語音;定義下載文件方法用于讀取外部配置文件，其返回值為數組序列類型。

（3）讀入講解語音和對應字幕在下載文件方法中利用數據流讀取文件方式，從配置文件中逐行讀取信息，并存儲在數據序列容器中。然后將容器中的語音信息解析出來，存儲在聲音序列容器中，為后期播放做準備。

第二步：建立設備講解語音和對應字幕、語音控制動畫曲線、視角位置與方向控制物體以及配置突出顯示物體。

（1）建立位置與方向控制物體和配置突出顯示物體。

a）建立視點位置和方向控制類攝像CTL。

h）建立虛擬攝像機，并將攝像CTL類手動添加到“我的攝像機”上。

c）針對每段語音建立其對應的攝像機位置和方向的虛擬物體。

c1）針對每段語音，將要突出顯示的三維物體添加到“閃爍對象”數組中。

e）將已經建立好的虛擬攝像機手動賦值給“屏幕攝像”變量。

（2）建立設備講解語音和對應字幕

根據一個設備講解文字腳本，利用人工配音的方式將其配成語音格式，其特征在于：給待配音的一篇文字分段配音;建立語音段和字幕的配置文件。

（3）建立語音控制動畫曲線

a）建立語音控制類目。

h）建立空物體控制目標，將語音控制類目手動添加到控制目標上。

c）對控制目標對象建立語音控制動畫曲線。

d）將建立好的語音控制動畫手動賦值給類中語音控制類的參數。

最后，將建立好的SF6VoiveAndTitleCTL.anim動畫用手動拖拽賦值的方式賦值給控制目標物體語音控制類屬性中類的控制參數，以便后期調取。

第三步：播放語音控制動畫曲線，進行語音和字幕播放與切換處理，同時進行視角變化與突出顯示零部件處理。在語音控制類目類中建立控制方法。當播放語音控制動畫時，控制者參數即發生變化，隨著控制者參數的逐漸升高，按照順序逐一觸發每一條講解語音和對應字幕，實現講解語音和對應字幕的播放與切換。同時視角自動移動至每一條語音對應的視角位置，且突出顯示語音對應的設備零部件三維物體。

3 結語

通過上述電力仿真培訓軟件對電力設備的控制講解方法介紹，操作人員可以方便地利用仿真軟件進行電力系統地仿真，激發學習興趣，切實提高培訓效果，提高實際電力檢修效率并對電力培訓工作地有效開展具有重要意義。

參考文獻：

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