矿井工业广场的可控可视化与虚拟环境开发.pdf

第 “卷 第“期中国矿业大学学报 ; / / / 4 A A / A * A .. 4 / * A / A * 对于矿业生产而言矿区设施规划与设计是一 个非常重要而又关键的环节既关系到企业各种资 源能否得到合理利用“企业的整体形象以及与环境 的适应性又关系到企业未来的发展前景,因此必 须科学“合理地进行矿区设施规划与设计,矿井工 业广场的可控可视化研究有两个重要目的B 8 C协助决策者对矿区设施规划与设计的多种 方案进行选择“对比D 5 C辅助工业工程专业的教学工作, 6 , 6 矿井工业广场可控可视化的实现 虚拟现实的核心是建模与仿真通过建立模型 在计算机上实现对人“物“环境及其相互关系进行 本质的描述,就建模和仿真的本质而言它是对真 实的物理系统在某一层次上的抽象,与实际的物理 系统相比用户在这个抽象模型上可以更高效“更 节省“更灵活“更安全地对物理系统进行了解和设 计,因此在矿区设施规划与设计的工业广场可控 可视化实现过程中我们采用了如下途径B 6 , 6 , 7 生成地形数据库 将所获得的网格化高层点数据转换成 E F . / * / G / 0 A. C格式再用H 2 2 / A I 2 0工具 通过参数设置生成所需的地形如图5所示, 图5生成地形数据库时的H 2 2 / A I 2 0界面 9 / * , 5 H 2 2 / A I 2 0/ A 2 ; 0 2 * A 2 / A * 2 2 / A. J 4 6 , 6 , 6 生成道路模型 道路的生成有以下几种方法B 8 C生成一个符合宽度与形状要求的面贴上 道路纹理,这种方法简单“使用方便但只适用于道 路在一个平面中的情况, 5 C用K 0 2 LH 0 0 4工具箱中的’ 2 / 9 ; 或者M 0 - A . .9 ; 亦能容易地生成直路或弯曲的 路, N C用M 0 . I 2 0模块的 0 A 4 2 - ; / 0 AH 0 0 设置 参数可生成各种道路模型并可用 H 4 4 / 0 A H 0 0 修饰所建的道路模型,它主要用于车辆设计“ 特殊的驾驶培训“事故重现等方面, 6 , 6 , O 工业广场基本模型的构建 基本模型的构建是生成虚拟世界的基础它将 真实世界的对象物体在相应的三维虚拟世界中重 构并根据系统需求保存部分物理属性, 模型构建首先要建立对象物体的几何模型确 定其空间位置和几何元素的属性,另外为了增强 虚拟环境的真实感要表现出对象物体的颜色“材 质“纹理等物理特性,利用 2 0 2 I 2 0交互式“直观 的用户界面进行多边形建模和纹理贴图能够很快 生成一个高度逼真的模型F图N所示C 并且它所创 建的N 模型能够在实时过程中随意优化, 2 P 0 2 I 2 0提供的转换工具 能够将多种 或动画 Q5 中国矿业大学学报第N 8卷 万方数据 软件模型转换成 “ 合成场景生成虚拟环境 将地形道路以及对象模型按各自的物理位置 定位合成场景在 合成场景时如果遇到个面重叠要5 8 掉其中 的个面以免在实现实时漫游时闪烁纹理不能 正常显现0 0 0 A B . 驱动 通过对B . 的图形环境C 7 * D中各项参数的 选择驱动虚拟环境实现虚物实化以达到实时漫 游可控可视化的目的0图E是按上述方法建立的 某工业广场的一帧漫游时的图片0 图E某工业广场的实时场景 - . 0 E 2“ , F - 39 5 * G “ 3 3- * 9 8 “ G 5 , * H 结论 由于BI既可以是真实世界的模拟也可以是 假想世界的模型用户在这种环境里有很好的临场 感0因此它将成为高科技军事领域中不可缺少的 技术0本文初步探讨了应用虚拟现实技术进行矿区 设施规划与设计中工业广场的可控可视化问题0在 此基础上还要进一步研究BI技术的二次开发 J K 韦有双王飞冯允成0虚拟现实与系统仿真J L K 0计 算机仿真 M M M N 1 F N N 0 J K 钱玮路巍李劲松0虚拟现实技术在微机上的实 现J L K 0计算机仿真 M M Q E S F E M 0 J 1 K 王宏武蒋宇全董士海T基于’ 的虚拟现实系统 开发平台J L K 0北京大学学报科学出版社 V V 0 S F M 0 I 9 “ 5 / * * “ , , 6 , B- 9 8 , - W - * G U- * X 8 “ G 5 ’ , * * 4Y Z , 3 * G B- “ 8 , [ * Z - “ * 3 * C \ ]- * . 2_‘ F a - X [ _b * F 5 / 8 * O , , . G U- * “ , * 4[ * “ . 7I 9 8 “ 5 9 cUd e 8 W / 8 L - * . 9 8 V V Q d / * 5 9 9 - 7 * 49 - . * - G - 5 * 5 G , 7 - * .Z - “ 8 , “ , - 7 5 / * , . 7 3- * - * . “ m 9 G 5 - , - - 9 , * F * - * . * 44 9 - . * - * .n “ 9 8 4 - 4 0o 9 4 * / 5 / “ 5 “ - 9 - 5 9 G 3- * G 5 - , - - 9 , * * - * . * 44 9 - . * - * . / 5 / * - 5 , n 7G “ 5 * “ , , 6 , Z - 9 8 , - W - * G 1 Y5 3 8 “ 3 4 , G 3- * 9 8 “ G 5 , * n 9 “ 9 * 4 0o 7 8 9 - * . / 4 Z , 3 * 9 G n “ 9 U8 , - p * “ “ ’ “ * 4B . / 5 * “ , , 6 , Z - 9 8 , - W - * G 3- * 9 8 “ F G 5 , * n 9“ 5 / 4 0d / “ G “ 3 * 71 Y Z - 9 8 , - W - * “ q 5 95 *6 a 8 - 5 r , 7 G G “ 4G “ / n/ , . “ 8 * 4, 7 8 G 3- * 矿井工业广场的可控可视化与虚拟环境开发 万方数据