三维虚拟矿井建模及仿真技术研究

摘要

随着社会的发展,虚拟现实技术已经成为当前影响人们生活和发展的重要技术之一,它广泛应用于军事、医疗、教育、建筑及娱乐等领域,而国内的研究人员为了满足当代矿井信息化趋势的迫切需求,也正将虚拟现实技术引进矿井中。三维虚拟矿井建模技术和仿真技术是三维虚拟矿井系统构建的基础工作,也是系统的关键技术。
　　论文在充分研究了国内外虚拟现实在矿井中应用现状和采矿教学的难点基础上,系统地研究了三维虚拟矿井系统的建模及仿真技术。研究过程主要分为四个部分,首先,阐述了虚拟现实技术的定义、特点和分类,并指出了三维可视化和虚拟现实的区别和联系,同时指出本文研究的三维虚拟矿井系统为桌面式 VR系统;其次,对真实矿井研究分析提出设计目的、技术指标、三维虚拟矿井的系统框架和系统构建过程中所用到的关键技术;然后,介绍三维虚拟建模软件3DS Max的优点及常用建模方法,并根据3DS Max特点描述出虚拟模型构建流程,根据流程的重点分析三维虚拟矿井的实体模型构建和优化等关键技术;最后,将构建好的三维虚拟模型运用VRP三维虚拟现实平台完成漫游和交互功能。

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1 绪论

1.1 虚拟现实技术在采矿工程教学应用的意义

1.3 本文研究内容

1.4 本文组织结构

2 虚拟现实技术

2.1 VR技术定义

2.2 VR技术特点

2.3 VR系统分类

2.4 本章小结

3 三维虚拟矿井系统框架及实现的关键技术

3.1 三维虚拟矿井实现的目标

3.2 矿井建模的技术指标

3.3 矿井系统整体构建流程

3.4 三维虚拟矿井系统的整体框架

3.5 三维虚拟矿井建模及交互的关键技术

3.6 本章小结

4 三维虚拟矿井系统的三维虚拟场景构建

4.1 虚拟模型构建的流程

4.2 三维虚拟建模软件3DS Max

4.3 三维虚拟矿井系统的场景模型构建

4.4 本章小结

5 基于VR-Platform的三维虚拟矿井系统开发研究

5.1 VRP三维虚拟现实平台简介

5.2 VRP中的模型创建

5.3 物理系统

5.4光照和阴影

5.5 粒子系统

5.6 相机管理与导航

5.7 事件消息设置

5.8 场景生成

5.9 本章小结

6 结论

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