三維仿真技術在鐵路培訓系統中的應用

蔡燕男

（吉林動畫學院，吉林130012）

三維仿真技術在鐵路培訓系統中的應用

蔡燕男

（吉林動畫學院，吉林130012）

我國經濟社會的發展和城市化進程的不斷推進，城市發展過程中對于基礎設施的需求在不斷增加，鐵路作為我國重要的基礎設施，在我國社會發展的過程中發揮著十分重要的作用。隨著科學技術的發展，目前鐵路系統在進行培訓的過程中主要采用的是三維仿真技術，在運用這種技術進行培訓系統建設的過程中有著自身獨特的優勢，能夠提升培訓的整體效率。但是，在進行培訓系統設計和建設過程中仍然存在著一定的不足，因此，本文對三維仿真技術在鐵路培訓系統中的應用進行研究，為系統運行效率的提升提供借鑒和幫助。

三維仿真技術；鐵路培訓系統；應用

隨著我國鐵路事業的快速發展，鐵路系統的工作人員在不斷增加，在工作的過程中由于鐵路設備結構復雜，設備的維修時間短、無法在現場進行實際演練，在工作的過程中無法很好地發揮自身作用。因此，在員工入職和發展的過程中需要對他們進行大量的培訓工作，只有這樣才能夠更好地讓員工明確自身的工作任務和適應自身的工作環境。

1三維仿真技術

1.1概述

三維仿真技術是虛擬現實技術的一個重要組成部分，能夠在計算機系統中創造出虛擬世界。這種技術主要是通過三維計算技術和圖形處理，根據現實世界設計出相應的三維數字模型，這樣才能夠在計算機中形成十分逼真的虛擬環境，能夠讓計算機用戶體會到身臨其境的感覺，實現高效率的人機交互。目前，三維仿真技術已經成為計算機領域發展的熱點，隨著相應科學技術的發展，尤其是仿真技術和三維Wed技術的發展，三維虛擬仿真世界能夠變得更加真實和生動。

1.2三維仿真技術的應用范圍

目前，三維仿真技術的發展已經日趨成熟，在發展的過程中，已經被廣泛地應用在多個領域當中。目前主要的應用領域有以下幾個方面：環境資源模型的設計、地形模擬設計、CAD輔助設計、影視特效與特技設計、廣告設計等多個領域。該技術在這些領域中的應用能夠發揮十分重要的作用，在一定程度上促進了這些行業和領域的發展。

1.3三維仿真技術的應用優勢

三維仿真技術在應用的過程中有著自身的發展優勢，在運用過程中能夠提升數據、圖像、影像的可視化程度，能夠以多種多樣的方式進行靈活的表現，具有較強的現實感和真實感。從本文的研究情況來看，三維仿真技術在鐵路培訓系統中也有著很好的應用。培訓人員能夠通過三維仿真技術更好地掌握和了解所培訓的知識，能夠在一定程度上促進培訓工作的開展。

2三維仿真技術的系統設計

2.1學習模式的系統設計

在運用三維仿真技術進行鐵路培訓系統設計的過程中，首先要對培訓系統的學習模式進行設計。在進行學習模式設計時，應當主要以培訓所需要的音頻、視頻、文字等作為設計的主要內容，要通過這些信息的展現對鐵路的發展進行全方位的講解。同時，要通過該技術讓員工了解到設備內部的詳細結構，并能夠讓員工對各個部分進行全方位的觀察與了解。通過這樣的設計，能夠讓學員進行更好地學習，提升培訓的質量。

2.2練習模式的系統設計

在運用三維仿真技術進行鐵路培訓系統設計的過程中，不僅要進行學習模式的設計，還要進行練習模式的設計。這樣能夠更好地讓員工掌握所學內容，提升知識的熟練程度。在進行練習模式設計的過程中，要為培訓人員提供虛擬的操作體驗，實現真正的人機交互。練習模式的設計能夠提高職工的實踐能力和動手能力，能夠對員工的錯誤進行及時地糾正，幫助學員更好地掌握高效作業的方法。

2.3考試模式的系統設計

在運用三維仿真技術進行鐵路培訓系統設計的過程中需要設計相應的考試模式，需要通過這種模式的設計對員工的培訓效果進行考核，對于員工培訓中出現的問題要盡力糾正和處理，同時達到篩選合格員工的目的。通過這樣的方式能夠對員工進行定期的考核，提升員工的工作積極性和熟練程度，讓員工更好地開展工作，提升員工的工作積極性，更好地提升鐵路系統員工工作的整體質量。

3　三維仿真設備模型的建立

3.1建模的主要技術

在運用三維仿真技術進行鐵路培訓系統設計的過程中需要運用多種專業技術，目前，在進行培訓系統建模的過程中主要運用的專業技術有3dsMax對相應的設備進行三維建模，同時要運用這種技術進行動畫制作。運用這種技術進行三維建模的過程中具有更好的性價比，同時還具有操作簡單等特點。在這種技術的支持下能夠更好地進行建模和動畫制作等工作，同時在電視后期特效制作、網絡游戲制作、工業設計中有著廣泛的應用。

3.2建模的原則

在運用三維仿真技術進行鐵路培訓系統建模的過程中要遵循相應的原則，在進行建模的過程中遵循這些技巧能夠為系統運行提供強有力的保障。在進行建模的過程中要按照相應的規定進行模型命名和貼圖文件處理等，同時在進行建模的過程中要按照實體分類對模型進行分層次管理。按照相應的建模原則進行處理，能夠更好地提升鐵路培訓系統的有效性和整體的培訓效率。

3.3建模的技巧

在進行三維建模的過程中，如果遵循相應的建模技巧，能夠更好地提升系統的有效性和系統的整體運行效率，按照相應的原則，在進行建模的過程中，在原則上模型的個數和面數越少越好，這樣有利于提高系統的運行效率。在進行建模的過程中采用簡模的方法進行建模，這樣能夠滿足虛擬世界的光滑性，同時能夠有效地改進NURBS技術制作復雜模型。在進行建模的過程中還應當按照需要進行相應的建設工作，需要在建模的過程中加入特效并渲染出相應的效果圖，并制作出天空盒，這樣才能夠更好地進行鐵路培訓系統的設計工作。

3.4建模的主要步驟

在進行建模的過程中，需要按照相應的步驟開展建設工作，首先，要進行的是基礎數據的獲取工作，這樣能夠對設計的全方面圖片進行采集，同時能夠更多地獲取設備的幾何參數和整體特征。其次，要進行設備結構的分析工作，這也是模型建立中的一個重要環節，它將決定整個系統的運行效率，避免后期進行交互設計時的重復修改。最后，在進行建模的過程中，要按照相應的基礎設計進行建設和設計工作，在設計的過程中要對動畫、單獨模型進行單獨的制作工作，還要對模型進行UV貼圖，并根據需要設置光源進行烘焙，并制作動畫。這樣能夠很好地提升建模的整體質量，更好地發揮鐵路培訓系統的作用，達到提升鐵路員工的工作積極性、主動性和工作效率的目的，提升鐵路服務的安全性和有效性。

4　結語

運用三維仿真技術的鐵路培訓系統能夠在實踐的過程中更好地發揮培訓系統的作用，能夠進一步提升培訓系統的工作效率，同時能夠進一步降低培訓的成本。在運用該系統進行培訓的過程中能夠讓培訓人員如身臨現場，讓其對相應的結構原理和知識進行全面的認識與了解，能夠很好地提升培訓人員的綜合能力與專業技能。在運用三維仿真技術進行培訓系統設計和建設的過程中運用3dsMax、NURBS技術能夠更好地發揮系統的作用，在進行設計的過程中要遵循相應的設計步驟，從而達到提升培訓效率的目的。

［1］韓龍.三維仿真技術在鐵路培訓系統中的應用［J］.鐵道運營技術,2014,（04）:52-54.

［2］柴京超.三維仿真在CNG仿真培訓系統中的研究與應用［D］.城市：西南石油大學,2011.

Application of 3D simulation technology in railway training system

CAI Yan-nan
(Jilin Animation Institute,Jilin 130012,China)

With the development of economy and society and the process of urbanization,the demand of infrastructure in urban development has been constantly increased.As an important infrastructure,railway plays an important role in the process of social development in China.With the development of science and technology,3D stimulation technology is mainly used in the training process of current railway system.The use of this technology in the construction of training system has its own unique advantages,which can enhance the overall efficiency of training.However,there are still some shortcomings in the design and construction of the training system.Therefore,this paper studies the application of 3D simulation technology in railway training system,and provides reference for the improvement of its operating efficiency.

3D simulation technology;Railway training system;Application

TP391

B

1674-8646（2016）19-0124-02

2016-09-14

蔡燕男(1985-)，女，碩士，助教。