计算机应用论文虚拟现实技术在采煤工艺仿真中的应用.doc
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1、虚拟现实技术在采煤工艺仿真中的应用 采煤生产工艺过程循环框图矿山天地摘要:井下煤矿开采是一个非常复杂的系统,作业环境恶劣,人、机、环境多种因素共同起作用。虚拟现实技术(VR)技术的发展,为井下的工作者提供一种新的、更容易接受的方式来真正了解采煤工艺,对解决当前煤矿安全、高效生产有着重要的意义。 关键词:虚拟现实技术采煤工艺仿真 0引言 虚拟现实技术就是利用虚拟现实的手法将采煤工艺中最为复杂、最为重要的综采工作面的生产场景生动形象的显示出来,实现整个综采工艺过程的模拟,实现人机交互操作。新、老员工都可以在模拟的常规作业环境中到适合自己的工作方法,使自己的工作技巧可以不受地点的限制而得到很好的磨练
2、或改进。同样可以在模拟的抢险救灾场景中寻找逃生自救的方法及必需的救护设施,并作为安全经验积累下来。 1虚拟现实建模技术 1.1建模技术简介及评述。目前,国内外虚拟现实仿真的建模方案有很多种,鉴于其主要的应用功能,我们常见的开发的虚拟环境较少涉及利用外接设备进行触感和行为反应的真实感觉,而是更加注重于模型,在这里介绍几种常见的方案:1.1.1第一种方案主要是利用SGI公司开发的独立于操作系统和硬件系统的图形开发系统OpenGL开发平台的通用接口,这是一种完全从底层进行开发的系统,在开发过程中主要采用编程语言如CC+。由于这种系统已经具有完整的绘图命令和函数库(基本库、实用库和辅助库),开发人员可
3、以直接进行开发,利用数据库中的各种命令和函数,将各种几何形体转述为数学模型并加以控制,从而实现虚拟现实的实现。 1.1.2第二种开发方案是以一些商业虚拟现实引擎为基础进行虚拟现实系统的仿真开发,这样就避免了需进行大规模底层编程,不仅简化了代码的编写过程,缩短了开发时间。其达到的虚拟效果能够包含透明、动画和反射贴图纹理,可以直接可以执行3D内容回放,为复杂界面提供场景的多层次的有效设置。 1.2设备建模技术。采煤工艺采涉及的设备很多,包括采煤机,刮板输送机,液压支架,顺槽里的转载机,破碎机,转载机自移装置,皮带机自移机尾,皮带机,乳化液泵站,喷雾泵站,移动变电站等。设备多并且造型复杂。而且,很多
4、机械设备还在实时运转,还需考虑到动画效果。因此,设备建模时,编程实现起来难度太大,本文拟采用前面提到的第三方建模软件来实现。目前,三维建模软件比较多,常用到的有以下几类:1.2.1 3DS MAX建模软件。3DS MAX被广泛地应用于建筑、机械电视及娱乐业中,比如实现建筑工程的效果图像,影视作品中片头动画和视频游戏的制作及影视特效等方面。今年随着国内房地产发展,3DS MAX在国内发建筑效果图和建筑动画制作中的应用越来越成熟。 1.2.2 MAYA建模软件。这种建模软件具有许多突出的功能,目前许多国内的影视公司也在使用MAYA制作项目,其特点是具有完整的建模系统、强大的程序纹理材质和粒子系统、
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