煤矿虚拟现实系统设计与实现

讨论了三维煤矿虚拟现实系统的结构设计，利用OpenGL和SQL Server数据库技术，结合面向对象程序设计语言VC＋＋，实现了一座小型矿山的三维煤矿虚拟现实系统的开发，提出开发三维煤矿虚拟现实系统的基本过程和方法，为三维煤矿虚拟现实系统应用软件的开发提供了基本的开发模式。     

基于Quest3D的煤矿主扇风机虚拟现实的研究

以煤矿主扇风机为研究对象,开发了基于Quest3D和SQL Server数据库技术的风机三维虚拟现实系统,同时介绍了系统的功能及总体结构框架。该系统为三维煤矿虚拟现实系统应用软件的开发提供了一种基本的参考模式,并且对实现煤矿数字化具有一定的指导意义。     

煤矿虚拟环境系统的总体设计及初步实现

提出了煤矿虚拟环境系统的总体设计,系统由四大模块组成,即数据管理、三维几何建模、构建煤矿虚拟环境和立体显示.其中,数据管理模块为整个系统提供数据;三维几何建模模块采用三维数据模型和数据结构表达地层、巷道和钻孔;构建煤矿虚拟环境模块采用一系列的虚拟现实技术构建虚拟矿山环境,使用户产生身临其境的感觉,并能与虚拟环境进行交互;立体显示模块借助虚拟现实设备产生立体视觉.此外,还提出了适合煤矿应用的三维数据模型和数据结构,初步实现了一个从底层开发的具有我国自主知识产权的煤矿虚拟环境系统的原型系统.     

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Maya和Virtools的煤矿虚拟现实系统开发

虚拟现实(VR)技术是近年来发展起来的高新技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。利用VR技术可以将煤矿地面及井下复杂的生产系统以三维动画互动的方式直观地展现出来。本文以数字矿山和虚拟现实技术为背景,介绍了Maya和V irtools这两款开发软件的主要功能,论述了如何利用这两款软件进行煤矿生产系统的模块设计和具体的开发过程,最终实现煤矿生产虚拟现实系统的仿真和漫游。     

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。     

基于GIS的矿山地质环境信息系统研究

由于开发方式、管理水平及其他诸多原因,产生许多矿山地质环境问题,造成矿区的生态环境破坏,严重影响矿区及周边人民群众生命财产安全。文中以一煤矿为案例,开展了一系列应用研究。其中包括:矿山地质环境信息系统建设工作流程研究;二维矿山地质环境问题管理系统建设;三维地形的建立与矿山地质环境问题展示,采用虚拟现实技术对矿区及附近区域进行地表与地下三维建模;信息数据库建设,包含重点地区的矢量信息、属性信息和地标信息等内容;矿山地质环境综合管理系统开发等。     

基于Virtools的矿井火灾救援VR培训系统开发

当煤矿井下发生火灾事故时,矿山救护队的救灾能力和专业水平对救灾效果起着关键性作用。基于Virtools开发矿井火灾救援虚拟现实培训系统,利用虚拟现实技术仿真井下火灾事故场景,并对矿山救护队员进行模拟培训,目的在于提高救护队的井下应急救灾处理能力,强化救护队的防灭火技能。该培训系统在开滦国家应急救援基地实际应用证明其具有良好的培训效果,为虚拟现实技术在我国矿山应急救援方面的应用与研究提供了一种新的思路。     

大安山煤矿三维可视化系统的建立及安全监测分析

为了能使现场监测得到的数据和采矿时空关系有机地联系起来,以及做到整体预测分析和监控,达到评价围岩稳定性和开采安全性的目的,本文结合大安山煤矿的实际情况,基于东北大学虚拟现实系统软件开发出具有真三维场景以及带有虚拟漫游、数据库查询和交互控制功能的一整套三维可视化矿山系统,并在此基础之上对虚拟现实软件进行二次开发,加强其集成众多三维数据信息的能力。通过综合分析,得到了基本顶来压步距、超前支护压力及顶板来压破坏的形式与机理等结果,为进行有效顶板控制和安全开采提供科学依据。     

基于VR的三维矿山信息管理系统研究

文中以数字矿山三维可视化和虚拟现实为基础,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程进行三维数字化建模。通过建立三维数字矿山信息管理系统,实现对矿山开发控制和监测,对提高矿山安全生产水平实现可持续发展具有重要意义。     

OpenGL在矿井巷道可视化研究中的应用

矿井巷道三维仿真系统是以计算机图形学、人工智能、网络技术、图像处理、语音处理及高性能计算为基础的极其复杂的技术系统,能够实现各种状态下的三维场景的模拟。基于OpenGL(Open Graphics Library),在Visual C++ 6.0集成开发环境下,设计了三维巷道仿真系统,解决了其中关键技术问题,可以模拟巷道外部全景以及巷道内部情况,最后通过贴图使巷道具有真实感。矿井巷道的模拟系统是利用虚拟现实技术的软硬件设备,根据巷道数据、巷道建立原则以及图像数据模拟出的巷道三维场景,使用户可以轻松地了解地下巷道,为煤矿的安全开发提供可靠保障。     

基于3D Max和Virtools的矿井虚拟仿真系统设计

从煤炭安全生产形势和传统实验教学环节存在不足入手,引入了虚拟现实技术对矿井虚拟仿真系统的设计与开发,提出了一种基于软件实现的设计方法一利用3D Max进行三维模型建模、贴图和渲染,利用Virtools进行交互设计和整合,提出了开发的流程以及常见问题的解决方案,并以综采工作面仿真系统的开发为研究实例描述了其具体的应用开发...     

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。     

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。     

虚拟矿山安全培训系统框架及关键技术研究

采用虚拟现实技术,构建了井下生产的虚拟环境,并以此为背景,对矿山安全培训系统进行模块化的总体规划,设计了采掘VR安全培训的系统框架,介绍了系统开发中所应用的实时3D虚拟场景的生成、虚拟场景内部对象的生成、立体显示与传感等关键技术。最后利用矿山实际数据,运用基于图形与图像的混合建模方法进行场景建模,在此基础上,根据矿山安全培训的特点设计了“虚拟灾害环境”和“问答板”两种安全培训方法,由此使虚拟现实技术在矿山安全培训中的应用又上了一个新台阶。     

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。     

红岭铅锌矿的虚拟现实系统

根据红岭铅锌矿的实际情况,基于VR技术建立了一整套矿山虚拟现实系统。针对VR技术在矿山中应用的不足之处,对虚拟现实系统构建软件进行了二次开发,加强其对外部数据的集成与可视化,实现对微震数据、应力场、位移场、塑性区以及理论计算结果的真三维显示。该矿山虚拟现实系统不仅包含了地表、工业场地、矿体、井巷、采场以及回采动画等矿山三维模型场景,还包含了一些数据、数值结果的显示,具有虚拟场景漫游、信息查询、数据立体呈现和交互控制等功能。针对红岭铅锌矿的大量采空区,通过对虚拟现实系统中众多重要三维数据的联合解读和分析,实现对采空区围岩稳定性的评价以及危险区域的确定,提高了VR技术在矿业领域的应用性。     

基于多视窗的一体化煤矿安全与监测系统

现阶段我国煤矿生产行业信息化程度较低,安全监察人员工作任务繁重,这对于煤矿安全的实时化监督管理带来了巨大困难。针对这一问题,在对国内外煤矿安全问题解决措施深入分析的基础上,将物联网技术与虚拟现实技术有机结合,开发出一种能够对煤矿安全进行实时感知和预警的新系统。物联网技术发展可获取多样安全信息,如何实现整个煤矿安全信息的一体化监测是目前亟需解决的问题。该系统充分利用了Unity3D开发平台的多相机操纵特性,采用3Dmax进行模型搭建并进行渲染烘焙构建三维虚拟场景,借助多线程技术实现各传感器参数的同步更新,能够实现对矿井环境的多视窗一体化监控。研究表明,该系统不仅能够对煤矿的各类环境与设备参数进行实时化监控,而且能对井下人员运动轨迹进行分析与定位。     

基于平行系统理论的矿山安全作业系统的建立

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。