基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究.pdf

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1、分类号：单位代码：安反这工犬學论文题目：基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究作者姓名：徐雪战专业名称：采矿工程导师姓名：孟祥瑞教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号学科分类号：密级：公开安徽理工大学硕士学位论文基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究作者姓名：徐雪战专业名称：采矿工程研究方向：矿山安全理论与仿真技术导师姓名：孟祥瑞教授导师单位：能源与安全学院答辩委员会主席：汪云教授级高工论文答辩日期：年月日安徽理工大学研究生处年月日ADissertationinMiningEngineeringResearchofFull

2、MechanizedMiningFaceVirtualSimulationBasedonThree-DimensionalVisualizationandVirtualSimulationCandidate:XuXuezhanSupervisor:Prof.MengXiangruiSchoolofMiningandSafetyAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独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的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他

3、人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而傕用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：曰期：年月么日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有倮留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文

4、。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：丨汉签字曰期：醉娘曰导师签名：签字曰期年（月曰摘要摘要矿井工作面回采生产是煤矿企业一个复杂的生产系统，将三维可视化与虚拟现实技术应用在新员工岗前培训与企业生产管理方面具有非常重要的科学意义。本文针对综采工作面回釆复杂的生产工艺流程，从经济与安全生产的视角出发，对矿井虚拟仿真系统的关键技术与理论价值进行的深入的研宄。设计开发了综釆工作面虚拟生产仿真系统，实现了矿井仿真漫游、生产工艺仿真、安全教育培训、矿井智能管理以及灾害模型仿真等功能，推进了矿井高效智能化管理的进程，具有较强的实用价值与推广意义。其主要

5、的研究结论如下：结合面向对象的程序软件设计思路，从虚拟现实技术沉浸性、交互性和设想性的特点出发，分析设计了综釆工作面虚拟生产仿真系统的组织架构，提出了一种适用于矿井生产管理与教学培训虚拟生产仿真系统的设计开发流程。通过对虚拟仿真场景中工业广场、巷道、采掘机械设备、虚拟矿工以及工作面生产工艺仿真等三维仿真模型与生产技术的实现，提出了虚拟仿真场景模型分类，依次构建组装的创建思路。同时，为了提高虚拟仿真场景的导入与渲染速度研宄了矿井虚拟生产仿真系统的可视化场景建模与渲染优化技术。为了实现虚拟仿真系统真实的交互体验感，本文在对虚拟仿真场景模型碰撞检测算法学习研宄的基

6、础上，改进设计了一种适用矿井虚拟仿真系统的场景模型碰撞检测算法。最后，通过代码实现了系统场景模型的碰撞检测，并分析了该碰撞算法的有效性。分析研究了三维仿真系统集成开发平台的设计体系与结构特点，介绍了该软件开发平台的开发界面与基本功能。紧接着，结合三维模型创建工具完成了矿井虚拟生产仿真系统场景模型的烘焙与导入，并设计研发了虚拟仿真系统的导航与相机管理模块。最后，结合矿井虚拟仿真系统的使用人群特点，通过“动态加载”的虚拟场景模型打包发布方式，设计开发了矿井虚拟生产仿真系统，并通过软件功能压力测试，得到了系统具有较高的抗压能力。图表参关键词：综釆工作面；三维可视化

7、；虚拟现实；碰撞检测；生产安全培训分类号：；摘要，，，，，安徽理工大学硕士学位论文：目录目录馳选题背景及研究意义选题背景选题意义国内外研宄现状虚拟现实技术的动态与研究现状虚拟现实技术的在矿业领域的研宄现状主要内容及研宄方法本章小结虚拟生产仿真系统的设计方案分析综采工作面生产系统的基本特征系统设计理念系统主要技术功能分析系统研发平台与开发流程系统研发平台系统开发流程本章小结系统可视化场景建模与优化技术研究工业广场建模模型的建立与渲染空间地理位置信的确定与建立巷道建模模型的建立与渲染交叉巷道处建模采掘机械设备建模安徽理工大学硕士学位论文采煤机建模液压支架建模其他

8、机械设备建模虚拟矿工建模生产工艺仿真釆掘设备运动仿真