礦山巷道數(shù)據(jù)組織及三維可視化研究.pdf

1、數(shù)字礦山，是指在礦山范圍內(nèi)建立一個(gè)以三維坐標(biāo)為主線的礦山信息模型，該模型能描述礦山中每一個(gè)點(diǎn)的全部信息，并按三維組織、存儲(chǔ)，提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段。目前，礦山的巷道幾乎都是以二維的采掘工程平面圖的方式來(lái)管理。三維數(shù)字礦山系統(tǒng)是在傳統(tǒng)平面地圖的基礎(chǔ)上，疊加空間矢量數(shù)據(jù)、地物興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)以及三維模型數(shù)據(jù)，對(duì)真實(shí)地形、地物進(jìn)行數(shù)字化三維模擬和三維表達(dá)，為用戶提供一個(gè)與真實(shí)生活環(huán)境一樣的三維井下環(huán)境。與傳統(tǒng)二維平面數(shù)據(jù)相比，三維

2、數(shù)字礦山系統(tǒng)能突破平面地圖對(duì)空間描述二維化、三維空間尺度感差的缺點(diǎn)，因此，合理地組織與管理巷道數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)巷道三維建模，在三維場(chǎng)景中對(duì)巷道模型進(jìn)行索引與調(diào)度并實(shí)現(xiàn)巷道可視化，為礦山管理提供了一種高效、直觀、有形的解決方案，同時(shí)也對(duì)礦井優(yōu)化設(shè)計(jì)具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在介紹了巷道數(shù)據(jù)來(lái)源與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于三維矢量圖層的巷道數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理方式，實(shí)現(xiàn)了巷道數(shù)據(jù)由二維平面到三維空間的轉(zhuǎn)換。根據(jù)三維巷道之間的空間位置關(guān)系，對(duì)巷道線

3、進(jìn)行了拓?fù)錂z查并對(duì)其中的拓?fù)溴e(cuò)誤進(jìn)行了修復(fù)，保證了巷道線在三維空間上的正確連通。最后在正確的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，自動(dòng)提取了巷道的中心線，為巷道三維建模提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了巷道空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的高效管理。
　　巷道模型在大范圍場(chǎng)景中加載時(shí)，通過采用細(xì)節(jié)層次技術(shù)，逐次簡(jiǎn)化景物的表面細(xì)節(jié)，減少場(chǎng)景的幾何復(fù)雜性，從而實(shí)現(xiàn)了巷道的快速繪制與畫面視覺效果的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。巷道在三維場(chǎng)景加載時(shí)，整個(gè)礦山巷道的各個(gè)模型部分根據(jù)其空間定位點(diǎn)加載到正確的位