基于Virtools的矿山开采虚拟现实系统的研究.pdf

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1、第20卷第3期矿冶Vo1．20，No．32011年9月MINING&METALLURGYSeptember2011文章编号：1005—7854(2011)03—0092—03基于Virtools的矿山开采虚拟现实系统的研究杨棋(北京矿冶研究总院，北京100070)摘要：基于Virtools软件，提出了一种矿山开采虚拟现实漫游系统的开发方法，采用3DsMax建模软件建立复杂多变的矿山模型，并且利用其进行纹理贴图，为矿山的开采建立虚拟场景。用户可以随意在该矿区漫游，用此可以对矿区员工进行安全教育以及现场教学。关键词：Virtools；漫游；虚拟现实中图分类号：TD79文献

2、标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1005-7854．2011．03．022RESEARCHONVIRTUALREALITYSYSTEM0FMININGBASEDONVIRTOOLSrANGQi(BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy，Beijing100070，China)ABSTRACT：BasedonVirtools，adevelopingapproachofminingvirtualrealitysystemisproposed．3DsMaxMod—elingsoftwareisado

3、ptedtoestablishthecomplexminingmodel，whichisusedtoformtexturemap，thusthevirtualsceneofminingisestablished．Theuserscanfreelyroamintheminingarea，bywhich，safetyeducationandsiteteachingcanbedonetotheminestaffbythesystem．KEYWORDS：Virtools；roam；virtualreality虚拟现实技术是一种由计算机以及一些专用设具，透过直觉式图形开发界面，

4、开发人员只需要拖拽备构成的环境，用户在这种环境中利用设备与周围所需要的行为模块就可以构建复杂的互动程序，并进行交互，从而产生一种身临其境的感觉。复杂场且拥有自己的SDK，可同时满足无程序编程背景的景的虚拟漫游是虚拟现实技术的关键所在¨，是虚设计人员以及高级程序设计师的需要，其特点是方拟现实实现的重要应用领域。漫游系统的实现主要便容易、应用领域广泛。VirtoolsDev是Virtools最包括视景数据库的建立以及漫游平台的设计。本文基本的开发平台，在这个开发环境中，可以迅速开发采用3DsMax建立矿区视景数据库，并且通过三维创建出拥有丰富3D内容、交互的Virtool

5、s作品文交互开发软件Virtools来建立漫游平台，场景与用户件。他可以导人3DMax、Maya等模型，利用其强大的交互，用户具有较深的沉浸感。的交互设计给模型世界增加生气与灵魂。VirtoolsDev还包括有SDK模块，可在VC的环境中开发它1Virtools的特点与组成的行为模块，使其交互性更加多样丰富。Virtools是由法国全球交互三维开发解决方案2三维模型的构建公司VIRTOOLS所开发，是虚拟现实的一种开发工三维模型是整个实时漫游系统的基础，模型的好收稿日期：2010—11—24作者简介：杨棋，硕士，工程师。坏直接影响了场景的逼真程度。本文采用3DsMax

6、软件建立复杂的矿山模型，因为其建立的模型具有很强的逼真感与立体效果。杨棋：基于Virtools的矿山开采虚拟现实系统的研究·93·漫游系统中的三维模型主要是由几何建模来建在Virtools里面来完成碰撞检测主要是通过BB立，其由点、线、面来组成。规则模型通过基本几何(行为模块)中的Characters模块跟Collisions模块体的堆积，复杂的模型则要利用放样、布尔运算等操配合实现的。对于地表碰撞检测，先赋予地表模作。其中模型的面数要根据计算机的性能以及整体型以Floor属性，然后对人物添加EnhancedCharac—模型所占资源开销来决定，为了使漫游流畅，模型的

7、terkeeponfloor的约束，这样就使得人物行走在地面数一定要控制的尽量少。本文主要是研究无底柱表之上。分段崩落法的采矿模拟，在巷道、矿体、采矿设备的对于与周围物体的碰撞检测，我们也要赋予周构建方面一定要做到精粗有别，例如其中场景采场、围物体FixedObstacle的属性，然后使用PreventCo1．巷道等方面建模要采用LOD技术，加快场景的渲染1ision约束，使得人物无法穿墙而过。速度。4实例技术应用3漫游平台的设计该系统具备了主要巷道漫游模拟模块、开采工3．1功能设计作面模拟模块和运输作业模拟模块。采用了场景式漫游平台下的虚拟漫游环境