虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在大型煤礦安全中的應(yīng)用.pdf

1、眾所周知，煤礦環(huán)境是人、環(huán)境和機(jī)器等因素互相交錯(cuò)的復(fù)雜的時(shí)變環(huán)境，而且各種信息表現(xiàn)出異構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化和多源等特點(diǎn)，再則，井下的環(huán)境是半封閉式的，所以許多傳統(tǒng)技術(shù)都不能應(yīng)用。但虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)可以不需要到達(dá)真實(shí)場景，只需模擬出與真實(shí)場景相類似的虛擬場景，然后對虛擬的環(huán)境進(jìn)行研究，所以隨著VR的出現(xiàn)，為煤礦安全生產(chǎn)提供了一種新的方法，隨著軟硬件的不斷發(fā)展，VR技術(shù)也在飛速發(fā)展，它給我們提供了有利的方法來研究礦井環(huán)境。目前，雖然VR技術(shù)發(fā)展

2、很快，但真正應(yīng)用在煤礦安全領(lǐng)域的還不多，隨著它的功能進(jìn)一步強(qiáng)大，人們開始將它運(yùn)用于煤礦領(lǐng)域，現(xiàn)在的主攻方向是對礦井下的自然環(huán)境的建模，還有如何對井下環(huán)境進(jìn)行描述。
　　 本文根據(jù)煤礦中生產(chǎn)安全的實(shí)際需要，借助VR技術(shù)來建模煤礦環(huán)境，還系統(tǒng)地研究了煤礦虛擬環(huán)境和虛擬人的建模方法，在建模的虛擬環(huán)境中加入了智能技術(shù)，用以研究智能虛擬礦工的環(huán)境需求，探索有效保障煤礦安全生產(chǎn)的新途徑。本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:首先，基于傳統(tǒng)VR系統(tǒng)的不足

3、，我們研究了具有智能性的虛擬礦工模型，它的智能性體現(xiàn)在擁有感知、行為、運(yùn)動(dòng)、內(nèi)部屬性、認(rèn)知等多種能力，擁有了智能性后，虛擬礦工的行為就具有一定的智能性。我們還對虛擬人的路徑規(guī)劃、視覺感知、井下自主漫游等方面進(jìn)行了研究，從而增強(qiáng)了煤礦虛擬環(huán)境的智能性，增加了環(huán)境與虛擬人的交互性和友好性。其次，建立了煤礦井下合成自然環(huán)境的方法，并建立了概念模型，還建立了井下環(huán)境數(shù)據(jù)庫。最后，對煤礦井下瓦斯爆炸事故進(jìn)行了虛擬現(xiàn)實(shí)模擬并研究了粒子仿真技術(shù)，這些