三维仿真技术在铁路培训系统中的应用

蔡燕男

（吉林动画学院，吉林130012）

三维仿真技术在铁路培训系统中的应用

蔡燕男

（吉林动画学院，吉林130012）

我国经济社会的发展和城市化进程的不断推进，城市发展过程中对于基础设施的需求在不断增加，铁路作为我国重要的基础设施，在我国社会发展的过程中发挥着十分重要的作用。随着科学技术的发展，目前铁路系统在进行培训的过程中主要采用的是三维仿真技术，在运用这种技术进行培训系统建设的过程中有着自身独特的优势，能够提升培训的整体效率。但是，在进行培训系统设计和建设过程中仍然存在着一定的不足，因此，本文对三维仿真技术在铁路培训系统中的应用进行研究，为系统运行效率的提升提供借鉴和帮助。

三维仿真技术；铁路培训系统；应用

随着我国铁路事业的快速发展，铁路系统的工作人员在不断增加，在工作的过程中由于铁路设备结构复杂，设备的维修时间短、无法在现场进行实际演练，在工作的过程中无法很好地发挥自身作用。因此，在员工入职和发展的过程中需要对他们进行大量的培训工作，只有这样才能够更好地让员工明确自身的工作任务和适应自身的工作环境。

1三维仿真技术

1.1概述

三维仿真技术是虚拟现实技术的一个重要组成部分，能够在计算机系统中创造出虚拟世界。这种技术主要是通过三维计算技术和图形处理，根据现实世界设计出相应的三维数字模型，这样才能够在计算机中形成十分逼真的虚拟环境，能够让计算机用户体会到身临其境的感觉，实现高效率的人机交互。目前，三维仿真技术已经成为计算机领域发展的热点，随着相应科学技术的发展，尤其是仿真技术和三维Wed技术的发展，三维虚拟仿真世界能够变得更加真实和生动。

1.2三维仿真技术的应用范围

目前，三维仿真技术的发展已经日趋成熟，在发展的过程中，已经被广泛地应用在多个领域当中。目前主要的应用领域有以下几个方面：环境资源模型的设计、地形模拟设计、CAD辅助设计、影视特效与特技设计、广告设计等多个领域。该技术在这些领域中的应用能够发挥十分重要的作用，在一定程度上促进了这些行业和领域的发展。

1.3三维仿真技术的应用优势

三维仿真技术在应用的过程中有着自身的发展优势，在运用过程中能够提升数据、图像、影像的可视化程度，能够以多种多样的方式进行灵活的表现，具有较强的现实感和真实感。从本文的研究情况来看，三维仿真技术在铁路培训系统中也有着很好的应用。培训人员能够通过三维仿真技术更好地掌握和了解所培训的知识，能够在一定程度上促进培训工作的开展。

2三维仿真技术的系统设计

2.1学习模式的系统设计

在运用三维仿真技术进行铁路培训系统设计的过程中，首先要对培训系统的学习模式进行设计。在进行学习模式设计时，应当主要以培训所需要的音频、视频、文字等作为设计的主要内容，要通过这些信息的展现对铁路的发展进行全方位的讲解。同时，要通过该技术让员工了解到设备内部的详细结构，并能够让员工对各个部分进行全方位的观察与了解。通过这样的设计，能够让学员进行更好地学习，提升培训的质量。

2.2练习模式的系统设计

在运用三维仿真技术进行铁路培训系统设计的过程中，不仅要进行学习模式的设计，还要进行练习模式的设计。这样能够更好地让员工掌握所学内容，提升知识的熟练程度。在进行练习模式设计的过程中，要为培训人员提供虚拟的操作体验，实现真正的人机交互。练习模式的设计能够提高职工的实践能力和动手能力，能够对员工的错误进行及时地纠正，帮助学员更好地掌握高效作业的方法。

2.3考试模式的系统设计

在运用三维仿真技术进行铁路培训系统设计的过程中需要设计相应的考试模式，需要通过这种模式的设计对员工的培训效果进行考核，对于员工培训中出现的问题要尽力纠正和处理，同时达到筛选合格员工的目的。通过这样的方式能够对员工进行定期的考核，提升员工的工作积极性和熟练程度，让员工更好地开展工作，提升员工的工作积极性，更好地提升铁路系统员工工作的整体质量。

3　三维仿真设备模型的建立

3.1建模的主要技术

在运用三维仿真技术进行铁路培训系统设计的过程中需要运用多种专业技术，目前，在进行培训系统建模的过程中主要运用的专业技术有3dsMax对相应的设备进行三维建模，同时要运用这种技术进行动画制作。运用这种技术进行三维建模的过程中具有更好的性价比，同时还具有操作简单等特点。在这种技术的支持下能够更好地进行建模和动画制作等工作，同时在电视后期特效制作、网络游戏制作、工业设计中有着广泛的应用。

3.2建模的原则

在运用三维仿真技术进行铁路培训系统建模的过程中要遵循相应的原则，在进行建模的过程中遵循这些技巧能够为系统运行提供强有力的保障。在进行建模的过程中要按照相应的规定进行模型命名和贴图文件处理等，同时在进行建模的过程中要按照实体分类对模型进行分层次管理。按照相应的建模原则进行处理，能够更好地提升铁路培训系统的有效性和整体的培训效率。

3.3建模的技巧

在进行三维建模的过程中，如果遵循相应的建模技巧，能够更好地提升系统的有效性和系统的整体运行效率，按照相应的原则，在进行建模的过程中，在原则上模型的个数和面数越少越好，这样有利于提高系统的运行效率。在进行建模的过程中采用简模的方法进行建模，这样能够满足虚拟世界的光滑性，同时能够有效地改进NURBS技术制作复杂模型。在进行建模的过程中还应当按照需要进行相应的建设工作，需要在建模的过程中加入特效并渲染出相应的效果图，并制作出天空盒，这样才能够更好地进行铁路培训系统的设计工作。

3.4建模的主要步骤

在进行建模的过程中，需要按照相应的步骤开展建设工作，首先，要进行的是基础数据的获取工作，这样能够对设计的全方面图片进行采集，同时能够更多地获取设备的几何参数和整体特征。其次，要进行设备结构的分析工作，这也是模型建立中的一个重要环节，它将决定整个系统的运行效率，避免后期进行交互设计时的重复修改。最后，在进行建模的过程中，要按照相应的基础设计进行建设和设计工作，在设计的过程中要对动画、单独模型进行单独的制作工作，还要对模型进行UV贴图，并根据需要设置光源进行烘焙，并制作动画。这样能够很好地提升建模的整体质量，更好地发挥铁路培训系统的作用，达到提升铁路员工的工作积极性、主动性和工作效率的目的，提升铁路服务的安全性和有效性。

4　结语

运用三维仿真技术的铁路培训系统能够在实践的过程中更好地发挥培训系统的作用，能够进一步提升培训系统的工作效率，同时能够进一步降低培训的成本。在运用该系统进行培训的过程中能够让培训人员如身临现场，让其对相应的结构原理和知识进行全面的认识与了解，能够很好地提升培训人员的综合能力与专业技能。在运用三维仿真技术进行培训系统设计和建设的过程中运用3dsMax、NURBS技术能够更好地发挥系统的作用，在进行设计的过程中要遵循相应的设计步骤，从而达到提升培训效率的目的。

［1］韩龙.三维仿真技术在铁路培训系统中的应用［J］.铁道运营技术,2014,（04）:52-54.

［2］柴京超.三维仿真在CNG仿真培训系统中的研究与应用［D］.城市：西南石油大学,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，硕士，助教。