Page 35 - 电力与能源2023年第二期

第 44 卷 第 2 期 电力与能源
2023 年 4 月 129

DOI：10.11973/dlyny202302007

适用于虚拟现实电站内电气设备模型的网格简化算法

陶立欣，王 帅

（上海欣能信息科技发展有限公司，上海 200030）

摘 要：虚拟现实对数字化模型的要求是真实和精细的，但如果计算机渲染时大量使用精细程度的模型，则计
算量太大。使用多细节层次（LOD）处理技术可以调度不同精细层级的模型，在特定的情况考虑使用简化的模
型代替精细的模型，这样可以提升机器的渲染速度，同时减少图形处理器（GPU）的带宽消耗。这些不同层级
的模型，如果由建模人员来建模的话，将是一项繁杂和耗时的工程。通过对多种精简算法进行研究和分析，最
终采用迭代网格边坍缩算法作为模型简化基础，利用一系列对比试验得到了不同结构模型的最佳精简参数。
不仅可以减少建模人员的工作强度，也极大地节省了成本。
关键词：虚拟现实技术；三维模型；多层次细节；简化算法
作者简介：陶立欣（1981—），男，硕士，工程师，主要从事虚拟现实技术在电力生产管理中的应用研究。
中图分类号：TM743 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2023）02-0129-06
Grid Simplification Algorithm for Electrical Equipment Models in

Virtual Reality Power Stations

TAO Lixin，WANG Shuai
（Shanghai Shineenergy Information Technology Development Co.，Ltd.，Shanghai 200030，China）

Abstract：The requirement of virtual reality on digital model is real and fine，but if a large number of fine models

are used in the computer rendering，the calculation amount will be too large. Multi-level details （LOD）process‑

ing technology can be used to schedule models of different fine levels. In certain cases，simplified models are con‑
sidered to replace fine models，which can improve the machine rendering speed and reduce graphics processing

unit （GPU）bandwidth consumption. These different levels of modeling，if modeled by a modeler，would be a

cumbersome and time-consuming project. Through the research and analysis of a variety of simplification algo‑
rithms，the iterative mesh edge collapse algorithm is used as the basis of model simplification，and the optimal

simplification parameters of different structural models are obtained by a series of comparative tests. This method

can not only reduce the work intensity of the modeler，but also greatly save the cost.

Key words：virtual reality technology，three-dimensional model，multi-level details，simplified algorithm
伴随着智能化电力行业的发展，虚拟三维电 样就能为虚拟现实技术中的多细节层次（LOD）
站相关的业务不断深入，需要对电站内的相关设 处理技术提供不同层级的模型。由程序生成简
备设施进行建模。变电站内的设备设施多种多 模，不仅可以减少建模人员的重复工作，也能降低
样，复杂程度也不尽相同。对于那些结构复杂的 建模的成本。为此，本文对适用于虚拟现实电站
设备来说，建模人员需要花费大量时间去处理。 内电气设备模型的网格简化算法进行研究。
如果只创建精细模型，简模的生成交给简化算法
1 电力行业虚拟现实技术发展过程及国
完成，而模型的精细程度也可以由建模人员确定，
内外研究现状
则能大大减少建模人员的工作量。得到的精简模
型基本原则是：最大限度地减少网格的顶点数和 为了让虚拟现实技术更好地服务于电站相关
面数；尽量维持模型的外观变化不大，不让模型出 电力业务，国内外都开展了大量的研究及相关应
现可见的破面、畸形和部分组件消失的情况。这 用开发，其中与模型相关的研究取得了很好的效