基于OGRE的煤矿安全虚拟现实3D软件设计与实现

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1、计算机与现代化2011年第l1期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第195期文章编号：1006-2475(2011)11-0043-04基于OGRE的煤矿安全虚拟现实3D软件设计与实现任丙忠。，孔文焕(1．山东科技大学电气信息系，山东济南250031；2．济南职业外语学校，山东济南250021)摘要：随着煤矿安全的数字化管理，基于3D技术的煤矿系统虚拟现实成为煤矿安全中进行安全培训的重要技术手段。本文以OGRE引擎为软件开发环境设计煤矿安全虚拟现实3D软件，阐述OGRE的软件结构、煤矿安全虚拟现实3D

2、软件的构成、3D模型的建模方法和实现方式，设计具有运动功能的3D模型的操作和控制方法。对煤矿安全管理和数字化煤矿的建设具有现实意义。关键词：虚拟现实；3D技术；面向对象图形渲染引擎；虚拟煤矿；煤矿安全中图分类号：TP311．52文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1006_2475．2011．11．012DesignandRealizationofVirtualReality3DSoftwareofCoalMineSafetyBasedonOGRERENBing—zhong，KONGWen—h

3、uan(1．Dept．ofElectricalEngineeringandInformation，ShandongUniversityofScienceandTechnology，ji’nan250031，China；2．Ji’nanVocationalCollegeofForeignLanguage，Ji’nan250021，China)Abstract：Withthedevelopmentof~6talmanagementofcoalminesafety，thevirtualrealityofcoalmi

4、nesafetybasedon3Dtechnologyhasbecomeanimportanttechnology．Thevirtualreality3Dsoftwal~ofcoalminesafetyusesOGREengineasapro·grammingenvironment．ItexpoundsthesoftwareconstructionofOGREandtheconstructionofthevirtualreality3Dsoftwareofcoalminesafety．Itpresentsth

5、emodelingmethodof3Dmodelsofcoalmine，designstheoperatingandcontrollingmethodofani-mating3Dmodels．Ithaspracticalsignificanceforthemanagementofcoalminesafetyandtheconstructionofdigitalcoalmines．Keywords：virtualreality；3Dtechnology；object—orientedgraphicsrender

6、ingengine；virtualcoalmine；coalsafety煤矿环境中，因此基于虚拟现实，采用3D技术实现0引言煤炭环境的仿真成为煤炭安全培训成为重要的技术虚拟现实技术是指利用人工智能、计算机图形手段。OGRE[31作为一个能够构建3D场景的引擎能学、人机接口、多媒体、计算机网络及电子、机械、视听够很好地构建煤矿虚拟3D场景，实现煤矿虚拟3D等技术，模拟人在特定环境中的视、听、动等行为的高场景的仿真引。级人机交互技术⋯。而3D技术则主要强调虚拟场1OGRE引擎景中的三维场景，能够真实逼真地再现现实

7、的场景，给人身临其境的体验空间J。OGRE(Object—OrientedGraphicsRenderingEn—煤炭作为国民经济和社会发展的基础，我国煤炭gine，面向对象图形渲染引擎)作为开源的3D引开采主要是井工开采，生成环境复杂，煤炭开采环境擎，可以实现多种环境的3D建模。OGRE采用面向中存在着大量的不安全因素，要保证人的安全，离不对象的语言进行3D场景的仿真。其支持Direct：(或开对开采环境的真实了解，针对煤矿开采环境进行针OpenGL，利用ODE、CEGUI、OIS提供的应用程序接口对性的安

8、全培训，通过接受安全教育，救生训练等方实现对3D场景物体的人机交互。OGRE引擎的软件式进行安全培训，但由于煤矿环境的现实因素，不可结构如图1所示。能采用实际模拟的方式，使每个人均能置身于真实的收稿日期：2011~07-08作者简介：任丙忠(1974．)，男，LIl东冠县人，山东科技大学电气信息系讲师，硕士，研究方向：虚拟现实，智能交通；孔文焕(1975．)，女，济南职业外语学校讲师，硕士，研究方向