基于球面全景影像的矿山场景三维重建

三维建模是智慧矿山建设面临的核心内容之一。文中针对传统方法建模复杂、效率低、不够直观等问题,将虚拟现实领域的三维全景技术融入智慧矿山,系统研究了球面全景影像生成方法,给出基于球面全景影像的虚拟场景交互与路径规划方法,最后设计了三维全景智慧矿山原型系统。实验结果表明,基于全景序列影像的矿山场景增强现实能够有效弥补传统方法不足,可用于展示矿山真实场景,为设计生产、安全管理、勘探数据验证以及教育培训提供一个真实的可视化平台,方便管理人员做出正确决策。     

基于三维全景技术的数字矿山漫游系统

对数字矿山漫游系统中的三维全景技术进行研究,提出数字矿山漫游系统的总体结构。针对传统虚拟现实技术建模难度高、工作量大的问题,研究了基于实景照片生成全景图像的方法,给出了系统全景生成模块中特征匹配、图像配准和融合以及多场景图像自动拼接的方法。最后采用PTViewer实现了基于全景图像的虚拟数字矿山漫游,全方位互动式地向用户展示矿山的真实场景,为矿山设计、生产和安全管理以及人员培训提供可视化环境。     

矿山虚拟实训系统构建与研究

为了解决矿山人才短缺、工人培训成本高、设备操作不专业等问题,矿山虚拟实训技术应运而生。目前矿山虚拟实训技术应用缺乏系统化的顶层设计,本文从矿山企业自身特点和培训的需求出发,并结合虚拟现实技术的特性,从虚拟实训的业务角度、安全行为角度以及培训管理的角度构建了矿山虚拟实训系统框架。针对矿山生产业务实训、安全教育实训以及虚拟实训平台管理三个方面内容的应用展开讨论和分析,研究结果表明,综合应用多媒体、三维建模、人机交互等信息化、数字化、智能化技术手段的矿山虚拟实训系统可以很好地解决工人语言不通、培训成本高、设备操作专业性、安全教育直观性等问题。虚拟实训系统平台可以为全矿各个岗位的技术人员提供系统的、全面的业务培训、安全教育和课程管理,进而可大幅度提高矿山员工培训效果。     

基于虚拟现实的矿井探测装备培训系统

针对矿井使用的地球物理探测类装备复杂设备操作理论讲解、实物操作等传统方式培训效果不理想的问题,提出了基于虚拟现实技术的煤矿探测装备可视化培训系统。采用模块化设计方法,构建虚拟场景和配套设备,通过虚拟现实开发软件3DMax完成设备建模,通过Virtools软件实现虚拟装备和场景搭建、装备施工布置和虚拟装备操作使用;开发数据通信系统,实现硬件的数据采集与软件交互;通过设计研制,实现理论学习、动画模拟操作、培训管理等功能的物探装备培训系统。系统能够高度模拟真实设备且人机交互性强,操作简单易懂,在降低培训成本的同时有效提高了培训效果。     

基于虚拟现实的井下安全培训系统研究

为了提高矿山企业安全培训的效果,根据建设智能化矿山的趋势性,提出了基于虚拟现实的井下安全培训系统。该系统应用3DMax和Unity 3D虚拟现实开发软件,完成了井下巷道内场景构建、设备建模和人机交互系统的开发,实现了井下漫游、事故重现和应急救援演练的仿真,可提高井下作业人员的环境熟悉度和安全自救意识,最终达到减少安全事故的目的。     

基于虚拟现实技术开发的矿山救援虚拟仿真演练系统

为提高矿山救援队伍的救灾实战能力,提升日常训练效果,基于Unity3D虚拟现实开发平台,结合救援演练内容,设计出矿山救援虚拟仿真演练系统实现框架。采用高质量建模技术建立救援模型和场景,在数据库数据管理的基础上,利用基于时间尺度的知识推理方法,实现火灾、水灾、煤与瓦斯突出、煤尘爆炸和顶板灾害等5种灾害动态场景的模拟和控制,采用IK骨骼控制、有机状态机技术实现系统交互控制。最终形成了基于虚拟现实技术的矿山救援虚拟仿真演练系统,可为仿真演练技术在灾害救援领域的应用提供参考。     

基于Unity3D的数字矿山虚拟现实系统建设研究

对数字矿山三维可视化和数据建模技术进行了研究,利用虚拟现实技术,对矿区地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并基于C#开发语言和Unity3D平台建立了数字矿山虚拟现实系统。结果表明:数字矿山虚拟现实系统的建立,实现了矿山基础资料、设备设施、监测监控、应急指挥等信息的可视化管理,为矿山生产管理、安全运营、培训考核和应急救援等工作提供了综合性、可视化的管理决策平台。     

基于VR仿真技术的矿山安全培训系统的设计与实现

采用虚拟现实的方法与技术,构建了井下生产的虚拟环境,系统开发中遵循面向对象原则,利用OpenGL技术对矿山安全培训系统进行模块化的总体设计,并在此基础上,根据矿山安全培训的特点提出了问答板这一交互手段.     

Unity3D软件下的虚拟矿山仿真开发

针对传统三维虚拟矿山在模型建模、信息交互、属性查询及应用平台等方面的不足,借助Unity3D实现实体矿山的虚拟仿真;通过搭建虚拟矿山仿真架构,利用AutoCAD、3d Max建立虚拟矿山的三维场景模型;基于Unity3D进行虚拟矿山的集成、辅助场景、漫游系统和避灾路线模拟。结果表明:虚拟矿山系统的建立,实现了矿山开采环境仿真以及开采过程模拟,为矿山安全培训教育、作业人员避灾自救及矿山应急救援组织决策等提供了三维立体仿真指导,对其他类似矿山的数字化建设具有一定的借鉴意义。     

基于MultiGen Creator/Vega的煤矿虚拟漫游系统开发

虚拟现实技术是构建"数字矿山"的关键技术之一。文中利用MultiGen Creator/Vega软件实现了交互性能良好的煤矿井上下虚拟漫游系统,在系统中连接Access数据库实现了虚拟场景下的属性查询。重点讨论了矿山空间对象三维建模和模型优化的关键技术,针对煤矿井上下环境的漫游方式设计了属性查询功能的实现方法。     

虚拟现实技术在煤矿安全中应用的现状及分析

在介绍虚拟现实技术概况的基础上,系统地分析了虚拟现实技术在矿井规划和设计、开采系统优化模拟、地质构造模拟、灾害模拟、安全技术培训及事故调查等方面应用的国内外现状,并对虚拟现实技术在煤矿安全中应用的研究重点、研究方向和发展趋势提出了建议。     

基于VR技术的煤矿安全仿真系统的设计与实现

介绍了虚拟现实技术对井下安全事故的还原、虚拟现实系统构建模拟矿井的过程及计算机虚拟技术在煤矿仿真系统的实现过程,包括虚拟现实系统的结构及各个模块的功能。计算机虚拟现实技术在煤矿安全中发挥了极其重要的作用。     

煤矿生产安全培训中计算机虚拟现实技术的应用

本文通过分析当前煤矿安全培训现状,设计了煤矿安全培训虚拟现实系统,阐述了该系统的设计思路和关键技术,通过煤矿实际案例的模拟效果,说明了虚拟现实系统对煤矿安全培训及事故分析具有实际价值。     

虚拟现实技术在矿井生产仿真系统中的应用

从煤炭安全生产形势和传统培训教学方式存在缺陷入手,引入了虚拟现实仿真技术并结合实际项目对矿井生产仿真系统进行总体设计、开发工具选择,对具体的实现技术进行描述,介绍了利用3DS Max、Maya进行三维模型建模、贴图和渲染,利用Virtools DEV进行交互设计和整合,在较短时间内开发了一个较为完整的矿井生产仿真系统,提供了一个虚拟现实仿真软件实现的较为简便的方法。     

基于虚拟现实的矿井通风系统可控可视化研究

运用虚拟现实技术对矿井通风系统的可控与可视化进行研究，实现矿井巷道和通风设施数据的全面数字化，使虚拟人能在虚拟巷道中“行走”、“观察”、“控制”设备；应用多Agent技术完成实时的通风网络解算与分析。为矿井的通风安全提供了辅助决策功能，也为虚拟现实与可视化技术在矿井通风系统中的进一步开发与应用奠定了基础。     

虚拟现实技术在矿井通风安全中的可控可视化研究

根据矿井通风的技术要求,运用虚拟现实技术对矿井通风系统的可控与可视化进行研究,实现矿井巷道和通风设施数据的全面数字化;应用多Agent技术完成实时的通风网络解算与分析,为矿井的通风安全提供了辅助决策功能,也为虚拟现实与可视化技术在矿井通风系统中的进一步开发与应用奠定了基础。     

基于虚拟现实技术应用的煤矿技术培训

传统煤矿技术培训中存在"教"和"学"的不和谐,"学"和"行"的不协调,"学"和"用"的不真实等现状和不足之处,通过研究虚拟现实技术的发展概况,分析虚拟现实技术应用在煤矿技术培训中具有身临其境的仿真性、毫发无损的安全性、熟能生巧的可重复性、难易程度的可调节性等优势,提出通过完善虚拟现实技术煤矿技术培训体系和提升煤矿技术行业从业人员的整体水平来推动虚拟现实技术在煤矿技术培训中的应用水平,从而减少煤矿安全事故的目的。     

VR技术支持下的矿井虚拟现实系统研究

虚拟现实(VR)技术是近年来发展起来的高新技术，在航空航天、建筑等工程领域和基础研究方面已取得令人瞩目的成就。文中提出了虚拟矿井系统软件，首先介绍了虚拟矿井系统开发的总体结构框架，然后提出了两种矿井虚拟现实系统三维图形建模方法，并详细说明了系统的实时显示技术，最后给出了应用本系统开发出的一些实例。其目的是在计算机上虚拟出传统的矿井三维实体形态，对煤矿安全生产、矿井优化设计和计算结果的可视化具有指导意义。