CN114547781B - 一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***，其中，所述方法包括：对第一桅杆进行数据采集，获得三维结构扫描结果；进行三维实体建模获得第一桅杆实体模型；构建环境和任务数据集合；搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入第一虚拟测试平台中，获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；基于测试列表信息和第一虚拟测试平台，对第一桅杆进行虚拟测试；对测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价。解决了对于桅杆性能评价方法直观性差，对于桅杆在实际应用场景中的性能评价准确性低，评价工作难度较高的技术问题。

Description

一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***

技术领域

本发明涉及人工智能领域，具体涉及一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***。

背景技术

船用桅杆的使用最早可以追溯到帆船时代用于悬挂风帆，随着时代的发展，桅杆的作用开始转变，桅杆开始用于悬挂旗帜、装设天线、装信号灯以及为雷达等设备提供安装平台。随着桅杆的作用越来越多样，桅杆的结构也日渐复杂，对于桅杆的质量、稳定性等也产生了更高的需求。由于桅杆的体积大、结构复杂，在实际生产过程中对于桅杆进行性能评价时，工作难度大且无法对桅杆在使用过程中的安全性能进行准确把控。并且桅杆性能评价工作费时费力，不能够反复多次的进行评价。

现有技术存在对于桅杆性能评价方法直观性差，对于桅杆在实际应用场景中的性能评价准确性低，评价工作难度较高的技术问题。

发明内容

本申请通过提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***，解决了现有技术中存在对于桅杆性能评价方法直观性差，对于桅杆在实际应用场景中的性能评价准确性低，评价工作难度较高的技术问题。达到了通过虚拟现实技术使得技术人员更加直观的对船用桅杆进行性能评价，同时通过虚拟场景的构建，对于桅杆在具体应用场景中的性能进行可靠评价，降低评价工作难度的技术效果。

鉴于上述问题，本申请提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***。

第一方面，本申请提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法，其中，所述方法包括：基于三维激光扫描技术，对第一桅杆进行数据采集，获得所述第一桅杆的三维结构扫描结果；对所述三维结构扫描结果进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；基于所述第一桅杆的应用信息，构建环境数据集合和任务数据集合；根据所述环境数据集合和所述任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入所述第一虚拟测试平台；基于所述环境数据集合和所述任务数据集合，获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；基于所述环境测试列表信息和所述任务测试列表信息在所述第一虚拟测试平台中，对所述第一桅杆进行虚拟测试；对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合；基于所述第一分析结果集合和所述第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价。

另一方面，本申请提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价的***，其中，所述***包括：第一获得单元，所述第一获得单元用于基于三维激光扫描技术，对第一桅杆进行数据采集，获得所述第一桅杆的三维结构扫描结果；第二获得单元，所述第二获得单元用于对所述三维结构扫描结果进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；第一构建单元，所述第一构建单元用于基于所述第一桅杆的应用信息，构建环境数据集合和任务数据集合；第一执行单元，所述第一执行单元用于根据所述环境数据集合和所述任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入所述第一虚拟测试平台；第三获得单元，所述第三获得单元用于基于所述环境数据集合和所述任务数据集合，获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；第二执行单元，所述第二执行单元用于基于所述环境测试列表信息和所述任务测试列表信息在所述第一虚拟测试平台中，对所述第一桅杆进行虚拟测试；第四获得单元，所述第四获得单元用于对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合；第三执行单元，所述第三执行单元用于基于所述第一分析结果集合和所述第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价。

第三方面，本申请提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价的***，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了对第一桅杆进行数据采集，获得三维结构扫描结果；进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；构建环境数据集合和任务数据集合；根据环境数据集合和任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入第一虚拟测试平台中，进一步获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；基于测试列表信息和第一虚拟测试平台，对第一桅杆进行虚拟测试；对测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价的技术方案，本申请通过提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***，达到了通过虚拟现实技术使得技术人员更加直观的对船用桅杆进行性能评价，同时通过虚拟场景的构建，对于桅杆在具体应用场景中的性能进行可靠评价，降低评价工作难度的技术效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为本申请实施例一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法的流程示意图；

图2为本申请实施例一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法的获得第一分析结果集合的流程示意图；

图3为本申请实施例一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法的获得第二分析结果集合的流程示意图；

图4为本申请实施例一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价的***的结构示意图；

图5为本申请实施例示例性电子设备的结构示意图。

附图标记说明：第一获得单元11，第二获得单元12，第一构建单元13，第一执行单元14，第三获得单元15，第二执行单元16，第四获得单元17，第三执行单元18，电子设备300，存储器301，处理器302，通信接口303，总线架构304。

具体实施方式

本申请通过提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***，解决了现有技术中存在对于桅杆性能评价方法直观性差，对于桅杆在实际应用场景中的性能评价准确性低，评价工作难度较高的技术问题。达到了通过虚拟现实技术使得技术人员更加直观的对船用桅杆进行性能评价，同时通过虚拟场景的构建，对于桅杆在具体应用场景中的性能进行可靠评价，降低评价工作难度的技术效果。

随着桅杆的作用越来越多样，桅杆的结构也日渐复杂，对于桅杆的质量、稳定性等也产生了更高的需求。由于桅杆的体积大、结构复杂，在实际生产过程中对于桅杆进行性能评价时，工作难度大且无法对桅杆在使用过程中的安全性能进行准确把控。并且桅杆性能评价工作费时费力，不能够反复多次的进行评价。现有的桅杆性能评价技术存在对于桅杆性能评价方法直观性差，对于桅杆在实际应用场景中的性能评价准确性低，评价工作难度较高的技术问题。

针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：

本申请提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法，其中，所述方法包括：对第一桅杆进行数据采集，获得三维结构扫描结果；进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；构建环境数据集合和任务数据集合；根据环境数据集合和任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入第一虚拟测试平台中，进一步获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；基于测试列表信息和第一虚拟测试平台，对第一桅杆进行虚拟测试；对测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价。

在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。

实施例一

如图1所示，本申请实施例提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法，其中，所述方法包括：

S100：基于三维激光扫描技术，对第一桅杆进行数据采集，获得所述第一桅杆的三维结构扫描结果；

S200：对所述三维结构扫描结果进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；

具体而言，为了建立三维可视化模型，首先采用三维激光技术对实体桅杆即所述第一桅杆进行扫描。所述第一桅杆为任一企业生产的任一桅杆。扫描获得的纹理照片和原始点云数据构成所述第一桅杆的三维结构扫描结果。进一步通过对点云数据进行降噪、裁剪、精简、配准等操作后，通过拓扑关系得到较为完整的模型，再通过将纹理照片与模型进行贴图得到所述第一桅杆实体模型。通过建立三维模型能够将桅杆进行三维空间可视化，提高了对桅杆质量、性能验证检测的便捷度和提高对桅杆性能评价的可视化程度。

S300：基于所述第一桅杆的应用信息，构建环境数据集合和任务数据集合；

S400：根据所述环境数据集合和所述任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入所述第一虚拟测试平台；

具体而言，所述第一桅杆的应用信息包括但不限于桅杆的应用场景和负责的任务。其中负责的任务可以理解为用途，比如：为雷达等设备提供支撑平台、升降观通设备等。因此根据所述第一桅杆的具体应用信息，构建环境数据集合和任务数据集合。环境数据集合包括风力数据、空气湿度数据、酸碱度等数据。任务数据集合根据第一桅杆的具体任务进行设定，举不受限制的一例：若第一桅杆负责支撑，则任务数据为承受物体的质量；若第一桅杆负责升降，则任务数据为上升、下降的距离数据。

以所述环境数据集合、所述任务数据集合作为虚拟化资源搭建虚拟测试平台，示例性的：使用真实应用环境中的各项数据构建应用环境模块和应用任务模块，通过应用环境模块和应用任务模块搭建虚拟测试平台。测试环境搭建完成后，将构建的所述第一桅杆实体模型导入所述第一虚拟测试平台中，也就是先进行所述第一桅杆实体模型的构建，在通过所述第一桅杆实体模型和预先构建的基础虚拟环境通过虚拟现实技术共同搭建最终的虚拟测试平台。第一虚拟测试平台能够模拟第一桅杆在实际应用过程中的各种环境和任务过程，达到了对第一桅杆的应用性能进行可靠、高效评价奠定基础的技术效果。

S500：基于所述环境数据集合和所述任务数据集合，获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；

S600：基于所述环境测试列表信息和所述任务测试列表信息在所述第一虚拟测试平台中，对所述第一桅杆进行虚拟测试；

具体而言，按照所述环境数据集合中环境数据对桅杆的影响程度获得不同等级的环境信息，从而构建所述环境测试列表信息，例如：使用不同风力等级的风构建风力测试列表。按照不同任务数据对桅杆的影响程度获得不同等级的任务，构成所述任务测试列表信息。按照构建好的环境测试列表信息和所述任务测试列表信息对第一桅杆进行虚拟仿真模拟测试。举例如：进行8级风力测试、进行10级风力测试、进行不同等级的承重测试等。

S700：对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合；

S800：基于所述第一分析结果集合和所述第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价。

进一步的，如图2所示，本申请实施例S700还包括：

S710：基于所述第一桅杆实体模型进行网格划分，工况设置后，获得所述第一桅杆的有限元模型；

S720：基于所述第一桅杆的虚拟测试结果，对所述有限元模型进行静力学分析，获得位移分析结果；

S730：对所述有限元模型进行振动模态分析，获得位移变形分析结果；

S740：基于所述位移分析结果和所述位移变形分析结果，获得所述第一分析结果集合。

进一步的，如图3所示，本申请实施例步骤S700还包括：

S751：获得第一桅杆各零件的故障信息和连接关系；

S752：基于所述各零件的故障信息、所述连接关系和所述第一桅杆的整体故障信息，构建第一逻辑关系数据库；

S753：对所述第一桅杆的各零件进行重要性划分，获得零件重要性分析结果；

S754：对所述各零件的故障信息进行风险评定，获得风险评定结果；

S755：基于所述第一逻辑关系数据库、所述零件重要性分析结果、所述风险评定结果，构建可靠性分析模型；

S756：根据所述可靠性分析模型对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行危害性分析，获得所述第二分析结果集合。

具体而言，进行多组虚拟测试，采集虚拟测试结果集合并进行桅杆力学分析和桅杆的危害性分析。力学分析优选使用有限元分析技术，危害性分析以桅杆的组成部分和连接关系为基础，对桅杆存在的整体危害性进行分析。力学分析结果集合为所述第一分析结果集合，危害性分析结果为所述第二分析结果集合。

力学分析时，首先对所述第一桅杆实体模型进行网格划分，也就是将模型的整体复杂的问题划分为具有不同有限大小和形状的且相互连接的有限个单元，通过计算机仿真软件进行工况设置后，获得所述第一桅杆的有限元模型。对所述有限元模型进行静力学分析，主要是分析在虚拟测试项目中的受力情况，可通过现有的分析软件进行力学分析。进一步的得到力学分析结果，以第一桅杆受力产生位移来表示静力学分析结果，位移越大受力越大，获得所述位移分析结果。由于船用桅杆在实际使用过程中，会由于随机因素发生振动，例如由于发动机造成的振动，桅杆自身的振动，为了避免发生共振，采用上述的有限元模型进行桅杆的固有频率的测定即进行振动模态分析，防止共振现象的发生。通过软件分析得到位移变形分析结果包括桅杆的模态分析结果和位移变形结果，根据位移变形分析结果对不同外界条件下的固有频率进行分析。所述位移分析结果和所述位移变形分析结果构成所述第一分析结果集合。

通过构建可靠性分析模型进行危害性分析，首先对组成第一桅杆的各个零件进行故障分析和连接关系分析，掌握零部件本身可能出现故障信息和零部件之间的连接关系。通过整体故障和局部故障之间的关联性，即第一桅杆***性故障与各零件故障信息以及多个各零件组合发生故障信息间的逻辑关系，构建第一逻辑关系数据库。并针对第一桅杆的结构对各零件进行重要性划分，进行故障信息的风险性评定。其中重要性划分可根据零件对整体桅杆功能实现的重要程度进行划分；风险性评定可根据零件出现故障对整体桅杆的危害性进行评定。根据第一逻辑关系数据库、零件重要性分析结果、风险评定结果，构建可靠性分析模型。根据虚拟测试结果获得零件的测试故障信息，根据零件的重要性、零件风险对整体故障的危害性以及零件故障与整体***故障的逻辑关系数据库对虚拟测试结果中的第一桅杆危害性进行评价，得到第二分析结果集合。能够达到提高危害性评价的科学性和准确性的技术效果。

综合第一分析结果集合和第二分析结果集合，对于第一桅杆进行性能评价，达到了通过对虚拟测试结果进行力学分析和危险性分析的分析，及时发现由于桅杆自身质量问题、制造过程带来风险因素导致的第一桅杆使用危险。

进一步的，本申请实施例S200还包括：

S210：获得所述三维结构扫描结果的点云数据集合；

S220：获得所述第一桅杆的曲率信息和精简比例阈值信息；

S230：基于所述第一桅杆的曲率信息、所述精简比例阈值信息，根据曲率负相关关系对所述点云数据集合进行点云数据精简。

具体而言，由于第一桅杆的模型存在一定的复杂度，因此在三维激光扫描时，会得到大量的点云数据使得三维模型构建时数据量冗余，降低模型构建的效率。因此需要对点云数据进行精简。采集所述第一桅杆的曲率信息，并预设精简比例阈值信息，精简比例阈值信息与曲率信息相对应，由技术人员进行人为设置；曲率越大的地方，精简比例阈值信息越小。举不受限制的一例：在曲率较低的地方，精简比例阈值可设置为90％，在曲率较高的地方，精简比例阈值可设置为10％。点云数据精简依照曲率负相关关系进行精简，根据不同曲率对应设置的精简比例阈值信息进行数据精简，达到了降低了点云数据的数据量，较好的保留模型表面特征的效果。

进一步的，本申请实施例S300还包括：

S310：基于所述第一桅杆的应用信息，获得应用地域信息和应用季节信息；

S320：基于所述应用地域信息和所述应用季节信息，获得气象参数阈值；

S330：根据所述气象参数阈值，进行气象数据组合与等级划分，获得各等级气象环境信息；

S340：基于所述各等级气象环境信息，构建环境数据集合。

具体而言，所述第一桅杆的应用信息还包括应用地域信息和应用季节信息。根据应用地域信息和应用季节信息能够设计出最适宜第一桅杆测试的环境条件，得到所述气象参数阈值，气象参数阈值包括温度、湿度、风力等级、雨水、大气污染程度等的阈值区间。示例性的：若第一桅杆为出口产品，则需要根据出口地的气象参数进行环境数据构建。根据气象参数阈值得到大量气象数据，并且，以应用地域的应用季节信息的实际天气情况为基础，进行气象数据的组合，以模拟真实的环境。按照环境的恶劣情况进行等级划分，等级越高说明环境越恶劣，得到各等级气象环境信息，综合所有的各等级气象环境信息构建环境数据集合。通过对应用信息的分解，得到地域信息和季节信息，能够真实、高效的设计环境数据集合，使得虚拟空间的设计更加贴近第一桅杆的使用环境。

进一步的，本申请实施例还包括：

S810：获得所述第一桅杆的性能评价结果；

S820：将所述性能评价结果传输至第一可视化界面，获得第一核验指令；

S830：根据所述第一核验指令，对所述性能评价结果进行核验；

S840：若所述性能评价结果满足预设性能评价标准，则获得第一核验结果；

S850：若所述性能评价结果不满足预设性能评价标准，则获得第二核验结果。

具体而言，进行性能评价后，对性能评价结果进行可视化呈现和核验，将所述性能评价结果通过数据传输方式传输至技术人员佩戴的虚拟现实头盔或VR眼镜等设备中，生成所述第一可视化界面。为了对性能评价结果进行核验，生成第一核验指令。技术人员预先针对第一桅杆的制造、应用等数据预设一预设性能评价标准，对实际的性能评价结果进行核验。若性能评价结果满足所述预设性能评价标准，获得第一核验结果，说明第一桅杆性能符合预设标准，可以出厂投入使用。若性能评价结果不满足所述预设性能评价标准，获得第二核验结果，说明第一桅杆性能不符合预设标准，不能够出厂投入使用，需要技术人员、工程师针对性能评价结果进行深入调试。通过对性能评价结果进行可视化核验，能够提高性能评价的交互性、同时评价数据可供技术人员反复查阅、核对，有利于技术人员提高性能核验、性能评价效率。

进一步的，本申请实施例步骤S300还包括：

S350：基于所述第一桅杆的应用信息，获得随机突发事件集合；

S360：根据随机突发事件集合，生成突发事件测试列表信息，

S370：基于所述突发事件测试列表信息对所述第一桅杆进行突发事件虚拟测试；

S380：对突发事件虚拟测试结果进行力学分析，获得第三分析结果集合。

具体而言，根据所述第一桅杆的应用信息，获取第一桅杆的历史使用信息，从中获取随机突发事件集合。例如：由于其他船只的影响导致第一桅杆所在船只紧急制动，又比如突然的恶劣天气导致船只失控失衡等。根据突发事件集合设计突发事件测试列表信息，突发事件测试列表信息包括但不限于突发事件的天气数据，任务事件等。由于是突发事件，对于第一桅杆的力学特性影响较为严重，例如：紧急制动时，桅杆受力情况突然变化。因此对突发事件虚拟测试结果进行力学分析，优选采用有限元分析方法，获得第三分析结果集合。通过对随机突发事件进行虚拟测试和力学分析，能够对第一桅杆使用过程中的随机突发恶性事件进行模拟，从而最大限度的保证第一桅杆应用过程中的各项性能，提高桅杆质量和市场竞争力，保证船只和船员的安全。

综上所述，本申请实施例所提供的一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***具有如下技术效果：

1、由于采用了对第一桅杆进行数据采集，获得三维结构扫描结果；进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；构建环境数据集合和任务数据集合；根据环境数据集合和任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入第一虚拟测试平台中，进一步获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；基于测试列表信息和第一虚拟测试平台，对第一桅杆进行虚拟测试；对测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价的技术方案，本申请实施例通过提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法及***，达到了通过虚拟现实技术使得技术人员更加直观的对船用桅杆进行性能评价，同时通过虚拟场景的构建，对于桅杆在具体应用场景中的性能进行可靠评价，降低评价工作难度的技术效果。

2、由于采用了对第一桅杆的应用信息分解，得到地域信息和季节信息，能够真实、高效的设计环境数据集合，使得虚拟空间的设计更加贴近第一桅杆的使用环境的技术效果。

3、由于采用了对随机突发事件进行虚拟测试和力学分析，能够对第一桅杆使用过程中的随机突发恶性事件进行模拟，从而最大限度的保证第一桅杆应用过程中的各项性能，提高桅杆质量和市场竞争力，保证船只和船员安全的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法相同的发明构思，如图4所示，本申请实施例提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价的***，其中，所述***包括：

第一获得单元11，所述第一获得单元11用于基于三维激光扫描技术，对第一桅杆进行数据采集，获得所述第一桅杆的三维结构扫描结果；

第二获得单元12，所述第二获得单元12用于对所述三维结构扫描结果进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；

第一构建单元13，所述第一构建单元13用于基于所述第一桅杆的应用信息，构建环境数据集合和任务数据集合；

第一执行单元14，所述第一执行单元14用于根据所述环境数据集合和所述任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入所述第一虚拟测试平台；

第三获得单元15，所述第三获得单元15用于基于所述环境数据集合和所述任务数据集合，获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；

第二执行单元16，所述第二执行单元16用于基于所述环境测试列表信息和所述任务测试列表信息在所述第一虚拟测试平台中，对所述第一桅杆进行虚拟测试；

第四获得单元17，所述第四获得单元17用于对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合；

第三执行单元18，所述第三执行单元18用于基于所述第一分析结果集合和所述第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价。

进一步的，所述***包括：

第五获得单元，所述第五获得单元用于获得所述三维结构扫描结果的点云数据集合；

第六获得单元，所述第六获得单元用于获得所述第一桅杆的曲率信息和精简比例阈值信息；

第四执行单元，所述第四执行单元用于基于所述第一桅杆的曲率信息、所述精简比例阈值信息，根据曲率负相关关系对所述点云数据集合进行点云数据精简。

进一步的，所述***包括：

第七获得单元，所述第七获得单元用于基于所述第一桅杆的应用信息，获得应用地域信息和应用季节信息；

第八获得单元，所述第八获得单元用于基于所述应用地域信息和所述应用季节信息，获得气象参数阈值；

第九获得单元，所述第九获得单元用于根据所述气象参数阈值，进行气象数据组合与等级划分，获得各等级气象环境信息；

第二构建单元，所述第二构建单元用于基于所述各等级气象环境信息，构建环境数据集合。

进一步的，所述***包括：

第十获得单元，所述第十获得单元用于基于所述第一桅杆实体模型进行网格划分，工况设置后，获得所述第一桅杆的有限元模型；

第十一获得单元，所述第十一获得单元用于基于所述第一桅杆的虚拟测试结果，对所述有限元模型进行静力学分析，获得位移分析结果；

第十二获得单元，所述第十二获得单元用于对所述有限元模型进行振动模态分析，获得位移变形分析结果；

第十三获得单元，所述第十三获得单元用于基于所述位移分析结果和所述位移变形分析结果，获得所述第一分析结果集合。

进一步的，所述***包括：

第十四获得单元，所述第十四获得单元用于获得第一桅杆各零件的故障信息和连接关系；

第三构建单元，所述第三构建单元用于基于所述各零件的故障信息、所述连接关系和所述第一桅杆的整体故障信息，构建第一逻辑关系数据库；

第十五获得单元，所述第十五获得单元用于对所述第一桅杆的各零件进行重要性划分，获得零件重要性分析结果；

第十六获得单元，所述第十六获得单元用于对所述各零件的故障信息进行风险评定，获得风险评定结果；

第四构建单元，所述第四构建单元用于基于所述第一逻辑关系数据库、所述零件重要性分析结果、所述风险评定结果，构建可靠性分析模型；

第十七获得单元，所述第十七获得单元用于根据所述可靠性分析模型对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行危害性分析，获得所述第二分析结果集合。

进一步的，所述***包括：

第十八获得单元，所述第十八获得单元用于获得所述第一桅杆的性能评价结果；

第十九获得单元，所述第十九获得单元用于将所述性能评价结果传输至第一可视化界面，获得第一核验指令；

第五执行单元，所述第五执行单元用于根据所述第一核验指令，对所述性能评价结果进行核验；

第二十获得单元，所述第二十获得单元用于若所述性能评价结果满足预设性能评价标准，则获得第一核验结果；

第二十一获得单元，所述第二十一获得单元用于若所述性能评价结果不满足预设性能评价标准，则获得第二核验结果。

进一步的，所述***包括：

第二十二获得单元，所述第二十二获得单元用于基于所述第一桅杆的应用信息，获得随机突发事件集合；

第一生成单元，所述第一生成单元用于根据随机突发事件集合，生成突发事件测试列表信息，

第六执行单元，所述第六执行单元用于基于所述突发事件测试列表信息对所述第一桅杆进行突发事件虚拟测试；

第二十三获得单元，所述第二十三获得单元用于对突发事件虚拟测试结果进行力学分析，获得第三分析结果集合。

示例性电子设备

下面参考图5来描述本申请实施例的电子设备。

基于与前述实施例中一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价的***，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得***以执行第一方面任一项所述的方法。

该电子设备300包括：处理器302、通信接口303、存储器301。可选的，电子设备300还可以包括总线架构304。其中，通信接口303、处理器302以及存储器301可以通过总线架构304相互连接；总线架构304可以是外设部件互连标(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry Standardarchitecture，简称EISA)总线等。所述总线架构304可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器302可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信接口303，使用任何收发器一类的***，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN),无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)，有线接入网等。

存储器301可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable Programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线架构304与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，存储器301用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器302来控制执行。处理器302用于执行存储器301中存储的计算机执行指令，从而实现本申请上述实施例提供的一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法。

可选的，本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本申请实施例对此不作具体限定。

本申请实施例提供了一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法，其中，所述方法包括：对第一桅杆进行数据采集，获得三维结构扫描结果；进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；构建环境数据集合和任务数据集合；根据环境数据集合和任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入第一虚拟测试平台中，进一步获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；基于测试列表信息和第一虚拟测试平台，对第一桅杆进行虚拟测试；对测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价。

本领域普通技术人员可以理解：本申请中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的范围，也不表示先后顺序。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“至少一个”是指一个或者多个。至少两个是指两个或者多个。“至少一个”、“任意一个”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个、种)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程***。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑***，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算***的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件单元、或者这两者的结合。软件单元可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于终端中的不同的部件中。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是本申请所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价方法，其特征在于，所述方法包括：

基于三维激光扫描技术，对第一桅杆进行数据采集，获得所述第一桅杆的三维结构扫描结果；

对所述三维结构扫描结果进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；

基于所述第一桅杆的应用信息，构建环境数据集合和任务数据集合；

根据所述环境数据集合和所述任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入所述第一虚拟测试平台；

基于所述环境数据集合和所述任务数据集合，获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；

基于所述环境测试列表信息和所述任务测试列表信息在所述第一虚拟测试平台中，对所述第一桅杆进行虚拟测试；

对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合；

基于所述第一分析结果集合和所述第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价；

基于所述第一桅杆实体模型进行网格划分，工况设置后，获得所述第一桅杆的有限元模型；

基于所述第一桅杆的虚拟测试结果，对所述有限元模型进行静力学分析，获得位移分析结果；

对所述有限元模型进行振动模态分析，获得位移变形分析结果；

基于所述位移分析结果和所述位移变形分析结果，获得所述第一分析结果集合；

获得第一桅杆各零件的故障信息和连接关系；

基于所述各零件的故障信息、所述连接关系和所述第一桅杆的整体故障信息，构建第一逻辑关系数据库；

对所述第一桅杆的各零件进行重要性划分，获得零件重要性分析结果；

对所述各零件的故障信息进行风险评定，获得风险评定结果；

基于所述第一逻辑关系数据库、所述零件重要性分析结果、所述风险评定结果，构建可靠性分析模型；

根据所述可靠性分析模型对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行危害性分析，获得所述第二分析结果集合；

获得所述第一桅杆的性能评价结果；

将所述性能评价结果传输至第一可视化界面，获得第一核验指令；

根据所述第一核验指令，对所述性能评价结果进行核验；

若所述性能评价结果满足预设性能评价标准，则获得第一核验结果；

若所述性能评价结果不满足预设性能评价标准，则获得第二核验结果；

基于所述第一桅杆的应用信息，获得随机突发事件集合；

根据随机突发事件集合，生成突发事件测试列表信息，

基于所述突发事件测试列表信息对所述第一桅杆进行突发事件虚拟测试；

对突发事件虚拟测试结果进行力学分析，获得第三分析结果集合。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

获得所述三维结构扫描结果的点云数据集合；

获得所述第一桅杆的曲率信息和精简比例阈值信息；

基于所述第一桅杆的曲率信息、所述精简比例阈值信息，根据曲率负相关关系对所述点云数据集合进行点云数据精简。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于所述第一桅杆的应用信息，获得应用地域信息和应用季节信息；

基于所述应用地域信息和所述应用季节信息，获得气象参数阈值；

根据所述气象参数阈值，进行气象数据组合与等级划分，获得各等级气象环境信息；

基于所述各等级气象环境信息，构建环境数据集合。

4.一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价的***，其特征在于，所述***包括：

第一获得单元，所述第一获得单元用于基于三维激光扫描技术，对第一桅杆进行数据采集，获得所述第一桅杆的三维结构扫描结果；

第二获得单元，所述第二获得单元用于对所述三维结构扫描结果进行点云数据处理和三维实体建模，获得第一桅杆实体模型；

第一构建单元，所述第一构建单元用于基于所述第一桅杆的应用信息，构建环境数据集合和任务数据集合；

第一执行单元，所述第一执行单元用于根据所述环境数据集合和所述任务数据集合，搭建第一虚拟测试平台，并将所述第一桅杆实体模型植入所述第一虚拟测试平台；

第三获得单元，所述第三获得单元用于基于所述环境数据集合和所述任务数据集合，获得环境测试列表信息和任务测试列表信息；

第二执行单元，所述第二执行单元用于基于所述环境测试列表信息和所述任务测试列表信息在所述第一虚拟测试平台中，对所述第一桅杆进行虚拟测试；

第四获得单元，所述第四获得单元用于对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行力学分析和危害性分析，获得第一分析结果集合和第二分析结果集合；

第三执行单元，所述第三执行单元用于基于所述第一分析结果集合和所述第二分析结果集合，对所述第一桅杆进行性能评价；

基于所述第一桅杆实体模型进行网格划分，工况设置后，获得所述第一桅杆的有限元模型；

基于所述第一桅杆的虚拟测试结果，对所述有限元模型进行静力学分析，获得位移分析结果；

对所述有限元模型进行振动模态分析，获得位移变形分析结果；

基于所述位移分析结果和所述位移变形分析结果，获得所述第一分析结果集合；

获得第一桅杆各零件的故障信息和连接关系；

基于所述各零件的故障信息、所述连接关系和所述第一桅杆的整体故障信息，构建第一逻辑关系数据库；

对所述第一桅杆的各零件进行重要性划分，获得零件重要性分析结果；

对所述各零件的故障信息进行风险评定，获得风险评定结果；

基于所述第一逻辑关系数据库、所述零件重要性分析结果、所述风险评定结果，构建可靠性分析模型；

根据所述可靠性分析模型对所述第一桅杆的虚拟测试结果进行危害性分析，获得所述第二分析结果集合；

获得所述第一桅杆的性能评价结果；

将所述性能评价结果传输至第一可视化界面，获得第一核验指令；

根据所述第一核验指令，对所述性能评价结果进行核验；

若所述性能评价结果满足预设性能评价标准，则获得第一核验结果；

若所述性能评价结果不满足预设性能评价标准，则获得第二核验结果；

基于所述第一桅杆的应用信息，获得随机突发事件集合；

根据随机突发事件集合，生成突发事件测试列表信息，

基于所述突发事件测试列表信息对所述第一桅杆进行突发事件虚拟测试；

对突发事件虚拟测试结果进行力学分析，获得第三分析结果集合。

5.一种基于虚拟现实的船用桅杆性能评价的***，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，其特征在于，使***以执行如权利要求1~3任一项所述的方法。