基于WebGL的三维矿山巷道系统研究

介绍了基于WebGL的三维矿山巷道系统的架构,研究了数据源处理、巷道拓扑网络构建、巷道模型构建等基础问题,分析了数据预处理与清洗、规则建模、数据格式转换、二三维视图对应、路径分析等关键技术。该系统实现了三维巷道可视化并维持了三维巷道的拓扑关系。     

基于OpenGL的虚拟矿山系统的研究

利用计算机虚拟现实技术实现矿井三维可视化是虚拟矿山系统的重点,分析了基于Open GL开发虚拟矿山系统的基本原理和关键技术,通过改进的Open GL选择算法,实现了选择三维图形对象,获取属性信息和进行空间查询分析,使用Open GL纹理映射技术,使巷道的显示更有真实感,对矿山设备分类建立了三维模型,基于此技术研究,构建了一个小型的虚拟矿山系统。     

矿井三维通风在线分析系统的研究与应用

介绍了一种矿井三维通风在线分析系统的实现方案。该系统采用3DGIS数字矿山基础信息平台的企业管理器模块对井下数据进行整理、加工及存储,根据该模块中存储的巷道网路、通风设备以及通风设施等数据自动建立通风网络拓扑关系;结合煤矿安全监测监控系统监测的实时风速数据,利用通风网络解算算法实时监控矿井通风系统运行状况,分析通风异常原因,并采用3DGIS数字矿山基础信息平台的企业应用平台模块将分析结果以三维可视化形式予以展示。该系统在四台矿的应用取得了良好的效果。     

煤矿巷道三维可视化研究

对煤矿巷道三维可视化的关键技术进行了研究,分析了巷道三维模型的数据基础和数据结构,将巷道网络看作是由结点和弧段构成的图,分析了单个巷道弧段三维建模的算法、多巷道交叉结点的三维建模算法,并基于三维建模,实现了巷道的三维可视化。     

基于三维可视化平台的煤矿综合自动化系统设计

针对煤矿综合自动化系统中的工业组态软件不能很好地处理空间信息的问题,设计了一种基于三维可视化平台的煤矿综合自动化系统;给出了基于该系统的数字矿山的总体结构,详细介绍了该系统结构及三维可视化平台与综合自动化系统的数据集成和数据接口方式的实现。实际应用表明,该系统实现了巷道、工作面、井下机电设备场景的精细建模,提高了矿井的现代化管理水平。     

三维GIS模型的分层表示及可视化技术研究*

在分析目前三维GIS建模策略的基础上,根据矿山地质三维数据的特征,提出了三维模型的分层表示策略和基于OpenGL的可视化技术。给定原始的分层数据,结合离散网络模型自动创建控制点之间的拓扑关系,由此建立三维实体的表面模型,加载模型内部属性数据,实现到三维实体模型的转换。然后利用OpenGL造型系统对上述模型进行渲染,进行纹理、光照、消隐、阴影等计算,从而生成高真实感的三维实体模型。最后开发了一套三维GIS仿真系统,并结合实证数据进行了仿真分析。     

基于稀疏三维散点的地下巷道可视化重建方案

为了对地下巷道进行三维可视化重建,提出了一种基于稀疏三维散点的巷道可视化方案.根据地下巷道的形状规律,建立了梯形断面巷道的三维数学模型,将巷道分为多段,根据稀疏的三维散点得到每段巷道的中心线位置、长度数据和断面顶点,画出每段巷道的各个面,以完成整条巷道的重建.实验验证表明,该方法可视化巷道所需要的三维点数量很少,且有一定抗噪性,稳定性.     

三维地矿模型可视化控件研究

三维建模与可视化是网络数字矿山系统的一个重要组成部分,在网络环境下实现地矿模型的三维可视化,需要在客户端对原始数据或者模型数据进行三维再现.为了便于与前期工作相结合,同时为了提高系统的运行效率,文中在分析ActiveX控件的基础上,采用ActiveX控件结合OpenGL图形库的方法实现地矿模型在网络环境下的显示与交互.结果表明,使用控件将业务逻辑进行封装实现三维地矿模型可视化,有利于软件复用,提高软件开发效率,并能有效解决客户端与服务端负载平衡问题.     

基于3DGIS的矿井可视化研究

随着计算机在地质矿山的不断深入应用,当今地质、矿业界人士希望能够更直观、更精确地了解不同矿体和地质体分布的三维形态,这就使得3DGIS在矿山中有巨大的应用前景。文中提出基于3DGIS的矿井可视化系统构建方法,并详细说明了所采用的地层和巷道的三维建模方法。基于文中的建模方法开发了一个3DGIS系统的初步原型,并用实际钻孔数据和巷道数据验证了可行性,能够为采矿及各种地质现象描述提供有力的依据。     

基于3D GIS的矿井可视化研究

随着计算机在地质矿山的不断深入应用,当今地质、矿业界人士希望能够更直观、更精确地了解不同矿体和地质体分布的三维形态,这就使得3D GIS在矿山中有巨大的应用前景.文中提出基于3D GIS的矿井可视化系统构建方法,并详细说明了所采用的地层和巷道的三维建模方法.基于文中的建模方法开发了一个3D GIS系统的初步原型,并用实际钻孔数据和巷道数据验证了可行性,能够为采矿及各种地质现象描述提供有力的依据.     

基于Multipath的煤矿巷道三维模型构建方法

针对现有煤矿巷道三维模型存在灵活性和可移植性差、数据更新维护困难等问题,提出了一种基于Multipath的煤矿巷道三维模型构建方法。该方法通过定义点弧拓扑数据模型,将煤矿CAD格式数据转换为Geodatabase中的要素类,利用开发的ArcGIS Engine程序、通过插入节点坐标生成巷道三维模型,实现了煤矿巷道自动建模,有效减少了巷道三维建模的工作量。     

基于ArcGIS Engine的矿井巷道三维自动建模方法的研究与实现

文章比较和分析了几种矿井巷道三维建模技术,提出了一种基于ArcGIS MultiPatch 3D数据结构的矿井巷道三维建模方法,即在C#开发环境下,结合巷道自身的特点,在ArcGIS Engine平台上进行二次开发,实现了矿井巷道的三维自动建模。该方法为矿井巷道三维信息系统的建立提供了新的解决方案。     

一种新的矿井通风系统双线巷道自动生成算法

提出了一种新的矿井通风系统双线巷道自动生成算法——闭环法。该算法对已有的通风系统单线图进行求交、打断等操作,并建立节点—正向弧—反向弧网络拓扑结构图。采取逆时针搜索、最外层闭环优先提取策略,提取网络拓扑结构图中的所有闭环。对闭环进行右偏移操作,最终生成实交点处贯通、虚交点处下行巷道遮挡部分消隐的双线巷道图。闭环法已用于DIMINE数字矿山系统的通风模块中,并在实际矿井通风工程中得到应用。应用表明：采用闭环法生成通风系统双线图,实现简单,结果正确,能准确反映矿井巷道间的空间层位关系。适用于任意复杂的矿井通风系统双线图的生成。为矿井通风双线巷道的自动生成提供了一种新的有效方法。     

色彩渐进插值的矿井预警数据集三维可视化算法

针对矿井预警数据信息表达不完全、基于视觉的统计分析工作繁重、预警数据集庞杂等问题,提出了一种基于色彩渐进插值的矿井预警数据集三维可视化算法。在该算法中,首先根据矿井预警数据集的测点位置和测量值信息进行三维空间模型构造;然后根据灰度级与彩色空间系统的映射关系对矿井预警数据集与彩色空间模型进行颜色映射及三维空间层次分割,对每个层片依据伪图像编码算法及颜色聚类参数特征进行矿井预警数据集的三维可视化伪图像编码;最后根据色彩渐进插值算法对伪图像中相邻层片进行平滑过渡处理。实验证明,该算法处理的矿井预警数据集伪图像色彩渲染层次感强,色彩过渡平滑,有利于矿井预警数据集的信息表达。     

矿车对电磁波传输特性影响的测量

矿车的存在改变了煤矿巷道的截面形状和尺寸,从而影响了电磁波传输特性的传输特性。文章对煤矿巷道中矿车对电磁波的影响进行了现场测量,详细分析了测量数据。测量结果表明:电磁波的传输衰减与车厢的长度和传输的频率有关;矿车的存在使电磁波的传输衰减增大;在50~900 MHz范围内,电磁波的频率越高、衰减越小,越有利于电磁波的传输。     

基于3D GIS的矿井三维可视化平台

针对2D GIS煤矿信息管理系统存在的问题,提出了一种基于3D GIS的矿井三维可视化平台的设计方案;详细介绍了该平台的整体结构、功能模块的作用及应用效果。实际应用表明,该平台实现了各类安全监测数据之间的融合和可视化分析,可对煤矿安全隐患进行快速、准确的预警、预报。     

基于FR算法的数据模型三维可视化研究

针对传统数据模型描述方式无法满足用户快速理解和使用数据模型的不足,论文提出建立数据模型的三维可视化描述.对于传统FR算法在实体节点过多时将导致图形绘制过慢、连线交叉过多等问题,论文结合数据模型的特点,基于实体结构和实体属性对FR算法进行改进,改进后的FR算法不仅能快速地绘制三维图形,而且可以显示实体节点及实体关联等信息,从而辅助建立三维可视化模型,直观的表达数据模型,梳理数据模型的结构,加快用户对数据模型的理解.     

基于物理模型的舰艏浪三维可视化

针对以往舰艏浪三维可视化中仅从实际观察出发建立动态模型,不能反映舰艏浪物理运动规律的问题,提出一种基于物理模型的舰艏浪三维可视化方法。该方法将舰艏浪物理模型应用到三维可视化中,采用边界元方法计算得到舰艏浪外形数据,利用粒子系统技术建立了三维动态模型,基于OpenSceneGraph粒子系统,在VS2010平台上实现了舰艏浪的三维可视化。实验结果表明该方法更符合物理运动规律,能较好地模拟舰船航行时的艏浪。     

基于3DGIS数字矿山基础信息平台的火灾烟流蔓延分析及避灾路线解算

结合矿井火灾烟流运动理论和火风压对通风网络的影响,提出了矿井火灾时期烟流传播过程的数值模拟数学模型及计算机算法,通过解算确定了合理的避灾路线;基于3DGIS数字矿山基础信息平台及其三维可视化技术,开发了烟流传播过程及避灾路线的算法计算机程序,模拟矿井火灾发生过程,三维展示烟流污染范围及人员避灾路线;经巷道物理微缩模型的实验证实,该算法可以应用到实际矿井火灾烟流蔓延分析;将其分析功能应用在某矿井下火灾应急预案的演练中,发挥了很好的作用,取得了良好的效果。     

基于三维可视技术的矿山掘进计划编制方案

矿山采掘计划编制具有较大的复杂性与难度。在计算机三维环境下,地下各种采掘工程的空间分布以及空间关系变得十分清晰明,三维地质块段模型能够为体积计算、储量计算等提供快速计算模型。本文针对矿山生产的基本特征及矿山对编制生产计划方面的要求,对可视化计划编制的关键技术进行研究。提出运用计算机在三维图形环境下进行可视化计划编制的实施方案。