甘先锐
（深圳供电局有限公司 深圳市福田区 518000）
摘要：随着电力行业智能化水平的不断提高，虚拟现实技术也逐渐被应用于电力行业，并取得了一些成果。电力系统也要深度融合虚拟现实技术，采集更加细致、精密、实时的数据信息，建立海量信息之间的关联性，构造更加真实的虚拟空间和更加智能的应用场景。
关键词：虚拟现实技术；电力行业
引言：将虚拟现实技术引入电力行业能够切实提高电力系统运行的安全可靠性，保障电力系统的稳定运行，满足人民群众的日常生活需求。本文将简要介绍虚拟现实技术及其在电力行业的应用现状，希望可以为学界和业界提供一些参考。
一、虚拟现实技术简要介绍
基于三维建模、图形运算、物理仿真等技术的虚拟现实技术是一种能给用户带来优良的沉浸感的人机交互技术，近年来受到了学界的广泛关注。其起源于20世纪60年代，经过半个多世纪的发展和深入研究，虚拟现实技术已经可以实现较为良好的沉浸感，可以解决某些行业的某些具体问题。
如今，很多国际知名企业，如谷歌、苹果、三星等，纷纷投入了大量资金用以虚拟现实技术的研发，试图将智能手机和虚拟现实技术相结合，带动Mobile VR的快速发展，为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。
虚拟现实技术拥有Immersion（沉浸）、Interaction（交互）、Imagination(构想)三个基本特征，简称为3I特征。由于这三个特征，虚拟现实技术可以为用户提供一种便捷而丰富的人机交互方式，为用户提供想象关联空间，满足用户所追求的沉浸感。
虚拟现实技术的分支之一是AR，即增强现实Augmented Reality的简称，这种手段将现实世界的实体作为主体，用户可以借助数字技术探索现实世界，并与现实世界实现交互，用户所感受到的场景和人物都是“半真半假”的，即一般是虚拟场景和虚拟人物，另一半则是现实场景和现实人物，这种感觉是“真情实感”与“虚情假意”的相互交互。
混合现实（Mixed Reality）的简称是MR，这是一种概念技术，简而言之就是结合了VR与AR的虚拟现实技术，具备两者的不同特点。混合现实可以在现实世界中呈现出符合客观世界规律的虚拟事物，将虚拟物体固定于真实的物理空间之中，可以将其看作是AR技术的升级版本。
虚拟现实技术的第三个分支是CR，全称是影像现实（Cinematic Reality）。CR的理念实际上与MR并无不同，其与VR和AR的不同之处是其采用了屏幕投射显示技术，利用光波传导棱镜就可以从多角度直接在用户的视网膜上投射画面，实现了画面与视网膜的直接交互，“欺骗”了观看者的大脑，解决了显示设备视野窄和用户眩晕等问题。CR多用于电影制作中，所构造的虚拟场景与逼真的电影特效一样，让观影者产生身临其境的感觉。
二、虚拟现实的关键技术介绍
1.交互技术
虚拟现实技术可以实现人机交互，这种交互性依靠立体显示技术和传感器技术，通过多通道交互的方式接收用户的视觉、语音和其他的表达方式，进而与用户互动，提供强烈的临场感。
2.显示技术
虚拟现实技术的显示设备能够满足人类眼睛感官体验，为用户带来视觉盛宴。显示设备借助使用实时绘制技术来处理海量的三维数据信息，极力缓解晕眩问题，避免画面滞后，努力实现高质量的画面精度。增强现实的显示方式大多是通过可穿戴设备来实现，将“半真半假”的三维场景实时显示在虚拟现实眼镜中，然后用户依靠数据手套或者其他交互设备实现人机互动。
3.计算技术
目前，大量的数据计算量制约着虚拟现实技术为用户带来更好的体验，因此，云计算与大数据技术引入虚拟现实技术领域得到了研发者的青睐，这种结合能够提升系统的计算能力，并大大降低了成本。
云计算能够提供便捷的网络访问和快速的计算速度，虚拟现实设备所采集合接收的数据可以就交给云端进行处理和计算，有效解决了计算问题，云计算平台的后台也使得用户不必频繁更换终端设备。
三、虚拟现实技术在电力行业的应用现状和问题
1.电力监控
我国的很多电力公司都将虚拟现实技术引入了电力监控当中，经过研究者的不断探究，取得了一些研究成果，并在实际的应用中取得了良好的效果。电力行业的数字化转型是电力企业变革的关键一步，采用新兴技术打造一个数字化的电力系统平台，有助于电厂实现高效控制和管理，提高生产效率。目前，基于C/S架构模式的电厂监控系统已经被基于B/S分布式架构模式（如图1所示）的数字化监控系统所替代，后者能够利用新兴的HTML5、WebGL、三维建模等新兴技术构建一个逼真的虚拟场景，这个系统能够实现全景漫游功能，为使用者带来强烈的沉浸感和交互感，提高电厂工作人员的工作效率，有利于电厂运作和检修工作的顺利执行。但是，目前基于虚拟现实技术的电力监控还处于初级阶段，大多数系统的智能化程度低，缺乏良好的数据关联性、展示效果和交互体验。
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图1 B/S分布式架构模式
2.检修作业
电力系统检修作业最重要的工作内容是防范人身事故。虚拟现实技术的引入可以帮助检修人员提前熟悉检修环境，演练具体的检修操作，从而规范工作人员的操作，控制工作人员可能出现的违章行为，并且检修人员还可以提前辨识具体的风险点，增强检修过程的安全性。虚拟现实技术还能够实现远程操作，高效利用人力资源，提升电力系统的运行质量。
3.仿真培训
电力系统仿真培训有助于提升电力工作人员技术水平和个人素质的提高，虚拟现实技术等先进技术应用于仿真培训系统则使得培训的效果更加理想。利用虚拟现实技术打造逼真的虚拟环境，将变电站的运行情况充分展示给工作人员，使得工作人员能够从多角度、多层次了解设备的使用方法和工作原理，增强真实感和交互性。但是，由于交互技术的不完善，导致仿真系统的交互感有所欠缺。
总结
虚拟现实技术要更好地利用云计算技术和大数据技术，提升智能化，注重人机交互问题，为用户带来更好的交互感，实现异地实时交互功能。电力系统也要深度融合虚拟现实技术，采集更加细致、精密、实时的数据信息，建立海量信息之间的关联性，构造更加真实的虚拟空间和更加智能的应用场景。
参考文献
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