基于OpenGL的三维井眼轨迹软件在WPF中的设计与实现

为了直观地了解井眼轨迹概况,综合所有可利用的数据,解决定向井的轨迹设计、钻井目标、井眼轨迹不确定性分析和防碰撞等问题,该项目在Visual Studio平台下综合采用WPF与OpenGL三维可视化技术,开发了此套三维井眼轨迹可视化软件。用户使用该软件,可以从Excel文件中读取井眼轨迹参数。软件将根据用户提供的参数自动绘出三维井眼轨迹图,并提供多视角观察的功能。通过实例数据测试,该系统可较为精准的绘出三维井眼轨迹。软件操作简便,符合人性化需求。     

石油钻井井眼轨迹三维可视化建模

为便于钻井人员直观地观察、分析及有效地控制井眼轨迹,该文从基于切片建立三维几何模型的思路出发,根据不规则三角网(TIN)构网和三维几何变换提出了一个新的筒状井眼轨迹的三维可视化建模方法。该方法不需要对井眼轨迹弯曲处进行插值圆滑处理,高效快捷地实现了筒状井眼轨迹的无缝连接。详细描述了井眼轨迹的建模方法,为临境观察、控制石油钻采的三维可视化打下了基础。     

三维井眼轨迹仿真研究

在曲线插值算法和图形透视原理研究的基础上,将离散的井眼轨迹数据通过插值算法平滑化,并通过三维透视投影原理实现其三维仿真.在理论研究的基础上,利用Visual Basic开发了三维井眼轨迹仿真系统,该系统能进行三维井眼轨迹放大、缩小、旋转等操作,可从多方位和角度观察仿真结果.     

钻井井(孔)眼轨迹计算与图形绘制软件的设计

钻井井(孔)眼轨迹计算与图形绘制软件是为钻井行业设计的,采用了VB6.0编程并结合AutoCAD二次开发(VBA)的方法,完成了通过软件读取井眼轨迹基本参数(原始测斜数据),计算出井眼轨迹计算参数并绘制出井眼轨迹图形。文章简要介绍了钻井井(孔)眼轨迹计算与图形绘制软件的设计思路、功能和实现的核心程序以及软件运行过程。     

Open Inventor实现井眼轨迹可视化

在钻井工程中,实现井眼轨迹可视化可以直观形象地对井眼轨迹进行观察,从而为井眼轨迹的设计和控制,开发方案的制定和油田开发等带来方便。本文采用Visual C＋＋2005和Open Inventor开发包相结合的方式,读取Access数据库中的测斜数据,采用油田应用广泛的最小曲率法进行计算,实现了油井井眼轨迹的三维可视化,并辅助以坐标和平面,方便用户进行查看和使用。Open Inventor是基于OpenGL的开发包,具有强大的三维图形处理及交互功能,在石油钻井工程可视化中有着很好的应用前景。     

基于井斜数据的井眼轨迹三维可视化算法分析与设计

提出了一种基于井斜数据的井眼轨迹三维可视化方法,并给出了其建模过程,进行了算法分析和设计。     

回转钻进钻孔数据处理与三维显示软件设计

针对煤矿井下回转钻进用随钻轨迹仪及手持式轨迹仪测量软件功能单一、显示不直观、无法实现瓦斯抽采盲区的分析与显示、不能指导钻孔施工等问题,设计了一种钻孔数据处理与三维显示软件。该软件包括钻孔数据预处理、钻孔深度与轨迹计算、钻孔轨迹三维建模与显示及钻孔轨迹设计指导4个功能模块:钻孔数据预处理模块重点关注地磁偏角计算及数据野点的剔除;钻孔深度与轨迹计算模块利用钻孔水压监测数据和测点倾角数据实现钻孔静水压力的提取及钻孔深度的计算,同时实现钻孔轨迹的计算及钻孔测点坐标的提取,完成钻孔轨迹深层次的数据挖掘;钻孔轨迹三维建模与显示模块将钻孔轨迹及煤层走向等钻孔信息通过三维实体有效呈现,便于钻孔瓦斯抽采盲区的确定,包括钻孔群轨迹及煤层分布三维显示、进煤面设计钻孔覆盖区域、进煤面实钻钻孔覆盖区域等显示;钻孔轨迹设计指导模块给出钻孔抽采盲区,并统计已有钻孔轨迹的偏移特性,给出后续补充钻孔施工的指导轨迹。采用该软件对某矿实钻钻孔进行三维显示和偏移规律分析,利用精准开孔技术和随钻轨迹测量技术对钻场进行了补充钻孔施工,补孔后的钻孔抽采覆盖区域达到了设计覆盖区域的95%以上,有效控制或消除了钻孔瓦斯抽采盲区。该软件解决了钻场或巷道钻孔群轨迹的三维显示问题,可直观再现钻孔轨迹与煤层的关系,为钻孔瓦斯抽采盲区的定量评价提供了一种新方法。     

抽油机井杆管偏磨可视化仿真方法研究

针对油田现场杆管偏磨严重且缺少偏磨可视化仿真系统的现状,设计了一套抽油机井杆管偏磨可视化仿真系统,实现了井眼轨迹、油管的静态可视化仿真以及抽油杆运动状态、杆管接触状态的动态可视化仿真。采用反求三次B样条曲线控制多边形顶点的方法对井眼轨迹曲线进行了重构;提出了等分衔接圆面法解决以任意三维井眼轨迹作为轴线的油管透明及半剖显示问题;采用实时偏磨点与井眼轨迹数据点相结合的方法,实现了抽油杆动态变形及杆管接触状态可视化仿真功能。通过华北油田现场实际验证,能够清晰地显示杆管偏磨的位置及状态,为抽油机井的杆管偏磨诊断及治理提供了依据。     

基于非等变圆柱螺线模型的井眼轨迹测斜算法研究

圆柱螺线轨迹模型是一种典型的井眼轨迹模型,广泛应用于钻井轨道设计、实钻轨迹检测以及防碰撞等领域。由于目前应用中模拟使用转盘钻出的井眼轨迹多采用基于等变圆柱螺线模型的测斜算法,针对这种算法结果不够精确的缺陷,利用测段内井眼轨迹的一般性方程以及圆柱螺线的性质,建立井段内非等变螺旋角的圆柱螺线轨迹模型,提出计算井段内任意一点的测斜数据以及空间坐标的测斜计算方法。最后,通过应用实例,证明了此测斜方法提高了结果的正确性。     

医学图像三维可视化中任意平面切片的研究与实现

对医学图像的三维重建技术进行研究,利用介于面绘制和体绘制之间的切片法来实现三维体数据可视化,并针对断层图像序列所生成三维体数据的切片方法进行了深入讨论。提出一种可操作性很强的切片方法,能较好地实现三维体数据中冠状面、矢状面、特别是任意平面的切片。同时,该方法已经用VC6．0结合VTK（Visualization Toolkit）编程进行实现,效果符合医学诊断要求,并得到了有关应用。     

采掘机器人的规划级控制技术研究

本文以反铲作业为对象,研究了采掘机器人的任务规划、路径规划和轨迹规划.在自行设 计研制的一台试验样机上实现了整个作业循环过程、预设路径和力监控挖掘过程的局部自主 式规划级控制,并开发了一个三维动态仿真软件作为检验规划级控制理论的辅助手段.     

基于TwinCAT及VC++的水下发射系统研究

针对水下15 m的发射系统,从系统硬件设计和系统软件设计两部分对其进行运动控制。其中,硬件主要基于TwinCAT进行下位机控制设计,用于实时控制电机并将电机的运动状态实时传输给上位机管理软件;而软件则是基于VC++进行上位机管理系统设计,其作用是将控制信号准确地传输给下位机并实时接收下位机反馈的点击运动信息。着重分析了VC++与TwinCAT之间的通信,使其能够根据用户需求进行相应的轨迹运动。通过搭建实验平台,对水下发射装置进行不同轨迹运动试验。实验结果表明,基于TwinCAT和VC++设计的水下控制系统能够精确地控制发射,满足用户不同的运动需求。     

外弹道可视化仿真研究与实现

当前对于炮弹外弹道的研究主要以数据处理分析为主,缺乏以动态实时直观的仿真方式对外弹道进行分析和处理。在介绍了外弹道数学模型,分析了各种数值仿真方法的基础上,通过构建基于OpenGL的三维视景仿真环境和基于Matlab的二、三维坐标轴,实现了基于数值仿真实时驱动的弹道可视化仿真平台,借助此平台对炮弹的飞行轨迹、实时运动姿态及落点散布进行了仿真验证和分析,得到了不同风速对炮弹飞行轨迹的影响程度。     

Three dimensional representation workplace diagram on a microcomputer

This paper presents a simple but effective approach used for creating a three dimensional representation of a workplace diagram on a microcomputer. Typical system modeling software packages can only generate two dimensional workplace diagrams which are not practical for analyzing and enhancing most industrial workplaces. The use of color-coded symbols, as presented in this paper, make it possible to simulate a three dimensional workplace diagram of the system under study. This approach has proven to be a more efficient and effective way for representing or describing the actual industrial workplace to be analyzed. As a result, the corresponding valid system model can be easily constructed and finally, an effective solution for further system enhancement processes can be obtained.     

太阳能跟踪控制器硬件设计

为了实现对太阳能全面而且有效率的使用,常用的方法是跟踪太阳的方位角,从而增加太阳能吸收的输出功率。这篇文章描述了太阳能跟踪控制器的控制思想,以及系统硬件组成控制算法。通过这种简易跟踪控制器的设计以及双轴太阳能跟踪控制器的可靠控制,可以实现太阳能利用率的提高。而且,通过手电筒模拟太阳光源,可以证明的是这个系统可以可靠的工作。整个系统主要由硬件和软件组成,硬件部分包括：单片机89C54RD＋外围电路,8位模数转换电路,光电检测电路,EEPROM电路,LED信号显示电路,供电电路,串行通讯电路等。此外,软件中单片机的控制和主监控程序是基于KeiluVision2．0平台编写的。最后,两个电动的舵机拖动双轴机械装置对太阳光源进行方位角和高度角两个方向的跟踪。     

基于VC++的工业机器人轨迹规划研究

文章探讨了工业机器人轨迹规划的理论和研究方法,介绍了基于VC++的机器人轨迹规划软件的实现方法。该软件使机器人能够实时规划无碰轨迹,并利用ROSTY软件绘制无碰位姿的机构仿真简图。通过Motoman-HP3机器人的实验,实现了运用VC++应用程序调用Motocom32软件的外部接口函数对工业机器人进行轨迹规划的应用。仿真实验证明,所开发的机器人轨迹规划软件可以实现机器人的远程控制,能保证机器人定位的精度。     

三维自主再入制导方法

基于阻力加速度-能量剖面设计,提出一种新的三维自主再入制导方法.该方法的阻力加速度-能量剖面由再入走廊上边界和下边界内插得到,倾侧角采用两次反转模式,轨迹规划同时考虑了飞行器的纵向和横向运动,并具有在线生成三维轨迹的能力.最后对制导方法的适应性进行了仿真分析,仿真结果表明给出的再入制导方法能适应不同情况的再入,使飞行器在具有较好轨迹特性的同时以较高的精度到达末端能量管理界面.     

VEGA: a versatile program to convert,handle and visualize molecular structure on Windows-based PCs

We here propose the program VEGA, that was developed to create a bridge between the most popular molecular software packages. In this tool some features are implemented some features to analyze, display and manage the three dimensional (3D) structure of the molecules. The most important features are (1) file format conversion (with assignment of the atom types and atomic charges), (2) surface calculation and (3) trajectory analysis. The executable and the source code can be free downloaded from [URL: see text].     

3Dsurs中激光扫描仪工作平台的姿态纠正

实现三维空间数据的动态、快速、准确和批量的获取,一个重要的问题在于动态测量过程中传感器工作平台的姿态纠正。该研究利用差分全球卫星定位系统进行姿态测量和动态定位,然后对激光扫描仪数据进行姿态纠正和空间整合,以获取扫描目标的三维空间信息,并自主研发了相应的数据处理系统。经过实验验证,能够满足实际应用的需要。     

基于多关节反向运动学的清藻机运动仿真

针对水藻以及水浮莲等水生植物对水质污染所造成的生态环境破坏,基于 多关节反向运动学,对小型机械打捞装置进行运动仿真。利用CAXA 建立清藻机的三维模 型,在文件优化和数据交换基础上,利用3ds max 软件建立打捞装置各部件的层次链接,并 基于多关节反向运动学进行运动仿真和轨迹分析,得到作业过程打捞装置的运动,包括IK 链的位置轨迹和耙爪的运动轨迹。此方法适于机构运动轨迹的设计、编辑及优化等交互性强 和实时性要求高的任务。