基于大规模虚拟场景管理的3DMTraining平台

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1、中图分类号至￡三窆窆UDC620硕士学位论文学校代码!Q§三3密级公珏基于大规模虚拟场景管理的3D．MTraining平台3D--MTrainingPlatformbasedonLarge·-ScaleVirtualSceneManagement作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：钱永福计算机科学与技术数字化矿山信息科学与工程学院盛津芳副教授史秀志教授论文答辩日期垫堕：主：!墨答辩委员会主席壶!l叠造中南大学二零一三年五月一令一二，平直月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

2、的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：盛筮褪日期：型堕年』，．月』韭日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本

3、学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：盛壑篮导师签名：：垒竖日期：丝钍月尘日基于大规模虚拟场景管理的3D．MTraining平台一f嘲黜摘要：近年来，金属矿山安全生产管理水平逐渐提升，但各类安全事故时有发生。在井下金属矿山突发灾难事故时，由于救援措施的迟滞性、矿工对于井下作业环境不熟悉等因素，从而给矿山带来了较大的人员及财产损失。因此，如何在事故发生时尽可能降低损失已经成为矿山安全行业的研究重点。在此背景下，本文提出了基于大规模虚拟场景管理的3D-MTraining平台研究课题。课题以高逼真度的

4、金属矿山作业环境三维虚拟模型为载体，综合了矿山各信息化软件研究成果、虚拟人物建模及火灾等灾难事故仿真。课题的主要研究内容如下：(1)较为深入地分析了系统需求及熟悉Virtools仿真软件关键技术。同时提出了软件开发模型。(2)针对井下金属矿山作业环境复杂，静态场景模型过大问题，本文提出了大规模虚拟场景块调度策略：根据基于封闭单元划分原则及作业环境的XML形式化描述文档来自动划分及存储静态场景；使用BOPT或ALM算法管理场景块缓存池；以临界区来触发场景块的动态更新。从而使得在只调入部分静态场景的前提下，平台能正常运行。(3)设计系列数据接口来

5、获得动态模型关键信息，在新场景块调入时，能实时更新该场景块内的动态模型(人员分布、救援物资、灾害浓度等)。并通过粒子系统来仿真灾害发生及其扩散过程。演练平台应用实例已完成开发工作，并进行了严格的系统性能测试，测试结果表明平台已经能够达到预期目标，下一步工作将是在具体金属矿山进行部署及使用。图45幅，表11个，参考文献63篇。关键词Virtools；三维虚拟模型；BOPT；ALM；粒子系统分类号：TP3993D·-MTrainingPlatformbasedonLarge··ScaleVirtualSceneManagementAbstract

6、：Inrecentyears，themanagementlevelofmentalmine’Ssafetyproductionhasbeengraduallyimproved，butkindsofaccidentsoftenhappened．WhentheundergroundmentalmineOccursadisasteraccident，thereasons，likingthehysteresisofrescuemeasuresandminersarenotfamiliarwithworkcondition,leadbiggerpers

7、onnelandpropertylossestomine．Therefore，howtoreducelossesaSmuchaspossibleatthetimeoftheaccidentbecomesaresearchemphasisofminesafetysector．Underthisbackground，Thispaperdesignedanddevelopeda3Dplatform，basedonlarge-scalevirtualscene，tosimulatetheescapeprocessofmentalmineattheti

8、meofsuddendisaster．Onthebasisofhigh-precision3Dvirtualmodelaboutmineenvironment，th