油田注水系统停运水源井-深井泵流程的模拟设计毕业设计

东北石油大学本科生毕业设计（论文）油田注水系统停运水源井-深井泵流程的模拟设计摘 要虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。本次设计首次将三维仿真技术应用到汤原县方兴试采有限责任公司的仿真培训中，给用户展现更加真实的场景。运用三维建模软件 3DS Max 构建了各个元件的模型，进行了深井泵房的建模、管线的建模以及一些电源部件的建模等。通过材质、贴图、灯光和模型优化等处理技术完成模型的优化。3DS Max 模型在与 Virtools 结合并进行了基于三维虚拟现实的动画制作。应用虚拟现实制作软件 Virtools 进行了虚拟场景中人物和深井泵房的操作流程的模拟，分演示、训练、考核三部分展示了油田注水系统停运水源井- 深井泵的操作流程以及工作原理，使培训人员能够更直观、更深刻地掌握油田注水系统停运水源井-深井泵工作的整个流程，以及工作原理。关键词：深水泵；三维模型；动画；Virtools东北石油大学本科生毕业设计（论文）AbstractVirtual reality technology is a highly realistic simulation people in their natural environments, listen, dynamic behavior such as man-machine interface technology, simple is a kind of can create and experience the virtual world of computer system. The design for the first time will be 3 d simulation technology is applied to the original tang county Fang Xing stopes simulation training co., LTD., give users a more realistic scenario. If you want to create a wonderful virtual environment, first of all, to create the perfect virtual scene, the construction of a 3 d model is the foundation of the cement car can realize the virtual scene simulation, virtual visual generation technique is also an important content in the study. In the design of 3 d model created mainly through 3 d Max 9 to implement, this paper in detail introduces the modeling of 3 d Max 9 main technologies and methods, and often appear in the process of modeling problems and solutions, and the successful application of the technology to create a virtual scene. Is proposed based on the 3 d geometric modeling method of 3 d Max large-scale three-dimensional virtual scene modeling thought, technical route and implementation method, and presents a based on 3 d virtual reality modeling technology of 3 d Max modeling process. Key words: deep water pump; 3 d model; animation; Virtools东北石油大学本科生毕业设计（论文）I目 录第 1 章 绪论 .11.1 三维技术概述 .11.2 三维动画仿真技术的应用 .11.3 三维动画技术的发展 .2第 2 章 开发工具简介 .32.1 建模工具 3D MAX.32.2 整合工具 VIRTOOLS .62.3 辅助工具 PHOTOSHOP CS.7第 3 章 停运水源井-深井泵系统设计 .83.1 停运水源井-深井泵需求分析 .83.2 停运水源井-深井泵总体设计 .11第 4 章停运水源井-深井泵虚拟场景的详细设计与实现 .134.1 三维场景模型的构建 .134.2 三维场景模型的优化 .234.3 停运水源井-深井泵动画制作流程 .234.4 停运水源井-深井泵虚拟场景实现 .244.5 系统脚本设计 .29结 论 .30参考文献 .31致 谢 .32东北石油大学本科生毕业设计（论文）1第 1 章 绪论虚 拟 现 实 技 术 是 近 年 来 在 计 算 机 领 域 引 起 广 泛 关 注 的 技 术 ， 虚 拟 现 实 技 术是 21 世 纪 高 科 技 发 展 的 一 个 重 要 方 向 。 三 维 建 模 技 术 是 虚 拟 现 实 中 最 重 要 的技 术 领 域 ， 也 是 虚 拟 现 实 技 术 中 的 关 键 技 术 之 一 。 三 维 建 模 技 术 是 整 个 虚 拟 现实 系 统 建 立 的 基 础 ， 是 所 有 应 用 中 的 一 个 关 键 的 步 骤 和 技 术 1。1.1 三维技术概述所 谓 三 维 技 术 就 是 利 用 计 算 机 进 行 动 画 的 设 计 与 创 作 ， 产 生 真 实 的 立 体 场景 与 动 画 。 而 动 画 的 基 本 原 理 是 利 用 人 得 视 觉 暂 留 ， 当 许 多 动 作 连 续 的 单 张 图像 以 至 少 每 秒 12 张 得 速 度 播 放 ， 我 们 就 认 为 这 些 图 象 是 连 续 的 ， 活 动 的 。 随着 计 算 机 的 速 度 越 来 越 快 、 图 形 处 理 、 数 据 存 储 和 网 络 功 能 的 越 来 越 强 ， 电 脑三 维 动 画 制 作 也 从 实 验 室 走 向 应 用 。一 般 说 来 ， 传 统 的 手 工 动 画 制 作 要 完 成 一 分 钟 的 动 画 制 作 ， 就 得 手 工 绘 制720 张 以 上 的 图 片 ； 尽 管 其 中 也 有 制 作 技 巧 可 以 节 省 部 分 工 作 量 ， 但 是 制 作 过程 还 是 相 当 繁 琐 的 ， 一 般 人 根 本 无 法 参 与 这 样 的 动 画 制 作 活 动 2。 与 传 统 的二 维 手 工 制 作 的 动 画 相 比 ， 电 脑 第 一 次 真 正 地 使 三 维 动 画 成 为 可 能 ， 极 大 地 提高 了 工 作 效 率 ， 增 强 了 动 画 制 作 效 果 。 利 用 电 脑 进 行 三 维 动 画 的 创 作 不 仅 使 动画 制 作 摆 脱 了 传 统 的 手 工 劳 动 的 繁 琐 ， 把 人 真 正 地 解 放 出 来 ， 也 使 动 画 制 作 跨入 一 个 全 新 的 时 代 同 时 使 每 个 人 都 有 了 充 分 展 示 自 己 的 才 华 、 进 行 创 造 性 劳 动的 机 会 ， 因 此 三 维 技 术 收 到 了 广 泛 的 欢 迎 。1.2 三维动画仿真技术的应用三 维 动 画 又 称 3D 动 画 ， 是 近 年 来 随 着 计 算 机 软 硬 件 技 术 的 发 展 而 产 生 的新 兴 技 术 。 三 维 动 画 软 件 在 计 算 机 中 首 先 建 立 一 个 虚 拟 的 世 界 ， 设 计 师 在 这 个虚 拟 的 三 维 世 界 中 按 照 要 表 现 的 对 象 的 形 状 尺 寸 建 立 模 型 以 及 场 景 ， 再 根 据 要求 设 定 模 型 的 运 动 轨 迹 、 虚 拟 摄 影 机 的 运 动 和 其 他 动 画 参 数 ， 最 后 按 要 求 把模 型 赋 予 特 定 的 材 质 ， 并 打 上 灯 光 。 当 这 一 切 完 成 后 就 可 以 让 计 算 机 自 动 运 算 ，生 成 最 后 的 画 面 。三 维 动 画 技 术 模 拟 真 实 物 体 的 方 式 使 其 成 为 一 个 有 用 的 工 具 。 由 于 其 精 确性 、 真 实 性 和 无 限 的 可 操 作 性 ， 目 前 被 广 泛 应 用 于 医 学 、 教 育 、 军 事 、 娱 乐 等东北石油大学本科生毕业设计（论文）2诸 多 领 域 。 在 影 视 广 告 制 作 方 面 ， 这 些 新 技 术 能 够 给 人 耳 目 一 新 的 感 觉 ， 因 此受 到 了 众 多 客 户 的 欢 迎 。 三 维 动 画 可 以 用 于 广 告 和 电 影 电 视 剧 的 特 效 制 作 （ 如爆 炸 、 烟 雾 、 下 雨 、 光 效 等 ） 、 特 技 （ 撞 车 、 变 形 、 虚 拟 场 景 或 角 色 等 ） 、 广告 产 品 展 示 、 片 头 飞 字 等 3。三 维 动 画 涉 及 影 视 特 效 创 意 、 前 期 拍 摄 、 影 视 3D 动 画 、 特 效 后 期 合 成 、影 视 剧 特 效 动 画 等 。 随 着 计 算 机 三 维 影 像 技 术 的 不 断