虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦井生產(chǎn)仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、安全是保障人類(lèi)生存和生活質(zhì)量的重要方面。在我國(guó)，煤炭行業(yè)仍是危險(xiǎn)程度很高的行業(yè)，各種事故嚴(yán)重威脅著礦工的生命安全和煤炭生產(chǎn)的正常進(jìn)行。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煤礦優(yōu)化設(shè)計(jì)、水資源利用、環(huán)境保護(hù)、礦山安全與救災(zāi)、安全評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)評(píng)估等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。本課題在平煤集團(tuán)公司和平頂山科技局資金支持下（編號(hào)：2005044），通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦井生產(chǎn)、安全技能教育與避災(zāi)訓(xùn)練等應(yīng)用領(lǐng)域的研究，完成了礦井生產(chǎn)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。 為解決傳統(tǒng)

2、虛擬礦井仿真系統(tǒng)存在的畫(huà)面粗糙、場(chǎng)景實(shí)時(shí)繪制速度緩慢、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、交互性和移植性差、開(kāi)發(fā)成本高等問(wèn)題，本課題首先通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)建模技術(shù)的分析，對(duì)基于圖像建模的技術(shù)進(jìn)行了分類(lèi)，研究了可見(jiàn)外殼（visual hulls）建模算法，實(shí)現(xiàn)了礦井生產(chǎn)設(shè)備的快速建模，試驗(yàn)結(jié)果表明，該算法可以快速地生成具有較高精度的復(fù)雜模型；然后針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)場(chǎng)景實(shí)時(shí)繪制技術(shù)展開(kāi)了研究，通過(guò)對(duì)LOD算法的改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化，大大提高了渲染速度。最后，利用這些逼