矿井通风系统三维模型的研究

摘要

基于Windows操作系统,以VC++6.0为开发工具,开发了矿井三维模型可视化系统,主要研究了井下“纵横交错”的巷道三维网络系统。在研究相关理论的基础上,把巷道抽象成由结点和节点组成的巷道线。分析了组成巷道实体的元素,建立了各元素之间的拓扑关系,并运用C++语言描述其数据结构;利用导线点逼近中线点及在巷道结点(节点)上加载断面的算法;最后利用面向对象的程序设计与编程方法结合OpenGL技术,开发出了巷道三维可视化建模系统的总体结构图,在三维图形可视化分析理论的基础上成功的建立了巷道三维可视化建模系统:把井下巷道“展示”在计算机屏幕上,巷道的成图数据直接来自井下导线的观测数据,总结了巷道数据的来源,运用SQL数据库技术来管理巷道数据,完成了巷道数据的导入以及数据管理、添加、删除、查询等功能,方便了数据的编辑、查询。通过建立模型,可以较准确的描述矿山巷道的分布,实现矿井巷道三维模型的旋转、拾取、缩放、平移等功能。本文开发的矿井巷道三维可视化仿真系统,为三维可视化技术在数字矿山应用提供了重要的技术支撑。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 选题的目的

1.2 背景及意义

1.3 三维模型研究现状

1.3.1 国外相关软件

1.3.2 国内相关软件

1.4 论文研究的主要内容

2 系统总体设计方法的选择

2.1 系统开发工具的选择

2.1.1 利用AutoCAD软件进行二次开发

2.1.2 利用vRMaP等地理信息系统软件进行二次开发

2.1.3 利用编程语言从底层开发

2.2 开发语言及开发平台

2.3 OpenGL概述

2.3.1 OpenGL基本理解

2.3.2 OpenGL的功能

2.3.3 OpenGL的特点

2.3.4 OpenGL绘图原理

2.3.5 OpenGL库

2.3.6 OpenGL的变换矩阵

3 三维巷道模型的建立

3.1 巷道建模的数据来源

3.2 矿井巷道数据特点

3.3 选择三维数据模型的原则

3.4 巷道三维模型的模拟方法

3.4.1 巷道各元间的空间关系

3.4.2 巷道空间拓扑关系的建立

3.4.3 巷道元素的数据结构

3.5 巷道模型算法的实现

3.5.1 巷道断面的数据结构

3.5.2 巷道断面的数据管理

3.5.3 巷道中线的逼近

4 数据库的管理

4.1 数据库的设计

4.2 巷道数据库的数据访问方式

4.2.1 ODBC对象

4.2.2 数据库操作

4.3 SQL语言

5 基于opengl建立巷道三维可视化系统

5.1 可视化的概念及发展

5.2 可视化技术的主要特点

5.3 系统设计

5.3.1 界面设计

5.3.2 导入数据

5.3.3 巷道建模

5.4 模型功能

5.5 图形输出

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

作者简历

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