三维虚拟仿真输电线路杆塔组塔腿吊装过程的方法

摘要

三维虚拟仿真输电线路杆塔组塔腿吊装过程的方法，三维引擎渲染出所有的相关场景，在塔材渲染的过程中，通过以下方法计算出塔材上两个固定点的位置，然后确定塔材整体中心位置及朝向，通过每帧计算确定位置，最后中间插值以完成吊装的平滑移动过程。本发明使用在三维虚拟仿真条件下，在输电线路虚拟施工过程中，塔腿吊装过程的模拟，通过使用这个算法过程的虚拟仿真，使得塔腿运动规律更符合实际情况，吊装过程更加逼真。本发明建立在三维渲染模块及脚本控制模块的基础上，使用DirectX自带物理引擎实现，现在在普通的三维渲染条件下，通过本发明方法，即可对塔腿的移动进行控制。

主权项

三维虚拟仿真输电线路杆塔组塔腿吊装过程的方法，其特征是三维引擎渲染出所有的相关场景，在塔材渲染的过程中，通过以下方法计算出塔材上两个固定点的位置，然后确定塔材整体中心位置及朝向，通过每帧计算确定位置，最后中间插值以完成吊装的平滑移动过程，具体过程如下：1)三维场景渲染，对仿真场景进行渲染，在场景中布置抱杆，布置机动绞磨、被吊塔材等素材，最后进行塔材吊装动力系统的联线；2)建立电线路杆塔组塔腿的吊装模型，包括以下参数：H：垂直于地面的起吊抱杆，下端固定于地面，上端为固定起吊滑轮，即H高度固定；L：右端为起吊抱杆底部，固定于地面，左端为塔腿底部，在塔腿被吊离地面前位置固定，即L的长度固定；a：塔腿地面支点到起吊大绳捆绑点的距离，即塔腿长度，长度固定；b：塔腿地面支点到起吊滑轮的距离，在塔腿吊离地面前，长度固定；c：起吊滑轮到塔腿上起吊大绳捆绑点的距离，在固定的时间长度固定，随着时间的推移，被缩短或者伸长；α：塔腿转动时塔腿与地面外侧的夹角，α＝180‑β‑γ；β：塔腿地面支点与起吊滑轮连线、塔腿之间的夹角，a、b、c长度已知，利用反三角函数即可确定β；γ：塔腿地面支点与起吊滑轮连线、地面两者之间的夹角，通过sinγ＝H/b及反三角函数γ＝Arcsin H/b求出γ的值，且γ值固定不变；3)仿真中，机动绞磨拉动起吊大绳，拉动速度恒定不变，在固定时间内起吊大绳c的长度变化恒定，根据步骤2)对α的定义推导出α的度数，即可算出塔腿在起吊大绳变化的时间段内转动的角度；4)根据步骤3)塔腿在起吊大绳变化的时间段内转动的角度确定塔腿的变化情况，并直接计算出塔腿两端及中心点的位置，在三维虚拟场景中完成对塔腿吊装过程的仿真模拟。