基于opengl的三维巷道漫游系统的设计与实现

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1、分类号：TP391密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于OpenGL的三维巷道漫游系统的设计与实现孙中昶申请学位级别：硕士学位专业名称：大地测量学与测量工程指导教师姓名：卢秀山职称：教授山东科技大学二零零八年五月论文题目：基于OpenGL的三维巷道漫游系统的设计与实现作者姓名：孙中昶入学时间：2005年9月专业名称：大地测量学与测量工程研究方向：城市与矿区空间信息系统指导教师：卢秀山职称：教授论文提交日期：2008年5月论文答辩日期：2008年6月授予学位日期：DESIGNANDACCOMPLIS

2、HMENTOF3DTUNNELROAMINGSYSTEMBASEDONOPENGLADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfromShandongUniversityofScienceandTechnologybySunZhongchangSupervisor:LuXiushan(Professor)GeomaticsCollegeMay2008声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学

3、位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreference

4、dofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要“数字矿山”（DigitalMine，DM）就是实现矿山生产与安全管理的数字化和三维可视化，从而建设数字化、信息化、自动化和智能化的矿山体系。地下巷道是煤矿各要素的主要空间载体，矿山数字化建设要求具有三维特性的、适应于矿山与地质领域的地理信息系统（GeographicInf

5、ormationSystem，GIS），因此建立巷道的三维模型对今后的采矿工作有着重要的意义。本文首先简单分析了巷道三维可视化建模国内外研究现状，然后对OpenGL（OpenGraphicsLib，OpenGL）进行了简单介绍。论文主要研究了组成巷道实体的元素，建立了各元素之间的拓扑关系，并运用C++语言描述其数据结构；详细叙述了巷道三维建模算法，给出了巷道断面建模算法以及巷道交叉处建模算法；最后利用面向对象的程序设计与编程方法结合OpenGL技术开发出了“三维巷道漫游系统”。该系统运用关系数据库技术来管理巷

6、道数据，方便了数据的添加、删除、查询、修改。系统利用“导线点及两帮数据”实现了巷道三维建模，把三维井下巷道“展示”在计算机屏幕上，同时能够对井下巷道从各种角度实现全局或局部漫游，也能在巷道内部进行漫游。系统实现了巷道的三维可视化显示，包括三维变换、光照处理、纹理贴图等，实现场景的真实感显示。最后系统实现了部分空间分析功能，如坐标拾取、距离量测、瓦斯监测、地质体剖分等。因此，本系统在井巷工程的设计、安全生产和施工决策等方面具有一定的现实指导意义。关键字：数字矿山，OpenGL，数据结构，关系数据库，巷道三维可视

7、化山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTDigitalmineisdigitizationand3DVisualizationinordertoachievemineproductionandsecuritymanagement,consequentlyconstructdigitization,informationization,automatizationandintelligenceofminesystem.Asforthewholemine,tunnel,themostimportantspa

8、tialfeatureofmine,playsanimportantroleinDM.ConstructionofDMdesiresexploitGIS(GeographicInformationSystem),whichhas3Dcharacteristicandappliestothedomainofmineandgeology,thereinto,3Dtunnelistheimportantc