地下礦山開采工程虛擬現(xiàn)實(shí)仿真與應(yīng)用研究.pdf

1、采用現(xiàn)代高新技術(shù)改造傳統(tǒng)采礦工業(yè)是礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢。虛擬礦山屬于數(shù)字礦山的重要組成部分,是礦山的一種新型表達(dá)方式,在礦山信息化建設(shè)中舉足輕重。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能提供一種三維逼真的虛擬礦山環(huán)境,不僅礦山工作人員可以沉浸在虛擬礦山場景中,產(chǎn)生“身臨其境”的感覺,而且可以與其進(jìn)行實(shí)時交互,對于礦山科學(xué)管理、規(guī)劃設(shè)計、災(zāi)害預(yù)警與反演等具有現(xiàn)實(shí)意義。本文以卡房多金屬礦為研究對象,基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展地下礦山開采工程的虛擬仿真設(shè)計,通過礦山數(shù)字化建模

2、、InTouch虛擬仿真和系統(tǒng)開發(fā),再現(xiàn)了卡房多金屬礦的開采工程,從而把礦山的采礦設(shè)計和安全管理提高到新水平。主要研究工作如下:
　　 (1)研究了地下礦山虛擬(VR)場景建模流程及快速建模、紋理映射和制作LOD技術(shù),分析了不同建模軟件支持文件格式類型及其相互轉(zhuǎn)換方式。結(jié)合工程實(shí)際,依托地質(zhì)實(shí)體、地下采礦設(shè)計、采空區(qū)、礦山工業(yè)場地和采礦設(shè)備等建模技術(shù),構(gòu)建了卡房多金屬礦VR場景模型庫,為地下礦山開采工程的VR仿真做準(zhǔn)備。

3、　　 (2)利用InTouch虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對卡房多金屬礦開采工程進(jìn)行虛擬仿真,構(gòu)建了卡房多金屬礦虛擬場景,實(shí)現(xiàn)了場景漫游、礦山工程虛擬仿真和主動式立體展示。
　　 (3)開發(fā)了基于OSG的卡房多金屬礦開采工程虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng),分析了系統(tǒng)模塊構(gòu)成,研究了系統(tǒng)開發(fā)流程,成功地將卡房多金屬礦地表、礦體賦存情況、開拓運(yùn)輸系統(tǒng)等三維立體展現(xiàn)出來,可在場景中隨意漫游、實(shí)時交互,并實(shí)現(xiàn)了礦山工程的虛擬仿真和立體展示,解決了InTouch難以