虚拟现实技术在大型煤矿安全中的应用

发布时间：2021-06-16 08:22

　　众所周知,煤矿环境是人、环境和机器等因素互相交错的复杂的时变环境,而且各种信息表现出异构、非结构化和多源等特点,再则,井下的环境是半封闭式的,所以许多传统技术都不能应用。但虚拟现实（VR）技术可以不需要到达真实场景,只需模拟出与真实场景相类似的虚拟场景,然后对虚拟的环境进行研究,所以随着VR的出现,为煤矿安全生产提供了一种新的方法,随着软硬件的不断发展,VR技术也在飞速发展,它给我们提供了有利的方法来研究矿井环境。目前,虽然VR技术发展很快,但真正应用在煤矿安全领域的还不多,随着它的功能进一步强大,人们开始将它运用于煤矿领域,现在的主攻方向是对矿井下的自然环境的建模,还有如何对井下环境进行描述。本文根据煤矿中生产安全的实际需要,借助VR技术来建模煤矿环境,还系统地研究了煤矿虚拟环境和虚拟人的建模方法,在建模的虚拟环境中加入了智能技术,用以研究智能虚拟矿工的环境需求,探索有效保障煤矿安全生产的新途径。本文主要内容和创新点如下：首先,基于传统VR系统的不足,我们研究了具有智能性的虚拟矿工模型,它的智能性体现在拥有感知、行为、运动、内部属性、认知等多种能力,拥有了智能性后,虚拟矿工的行为就具... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 论文研究背景
        1.1.2 论文研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 VR技术简介
    1.4 论文的主要内容
2 智能虚拟人建模
    2.1 引言
    2.2 井下虚拟人类型
    2.3 智能虚拟人模型
    2.4 关键技术
        2.4.1 运动控制
        2.4.2 内部属性
        2.4.3 虚拟人感知
        2.4.4 虚拟人认知
        2.4.5 虚拟矿工的行为特征与控制方法
    2.5 虚拟人路径规划
        2.5.1 路径规划的相关研究
        2.5.2 虚拟环境表示
        2.5.3 路径搜索
        2.5.4 实验
    2.6 2D转3D技术
    2.7 小结
3 井下合成自然环境
    3.1 引言
    3.2 井下自然环境分析
    3.3 井下合成自然环境
        3.3.1 概念模型
        3.3.2 井下大气的数据模型
        3.3.3 井下大气的环境数据库
    3.4 小结
4 瓦斯爆炸事故场景重现
    4.1 瓦斯爆炸环境的模拟
    4.2 瓦斯爆炸虚拟现实仿真
    4.3 小结
5 结论与展望
    5.1 本文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿虚拟环境系统的总体设计及初步实现[J]. 毛善君,熊伟.  煤炭学报. 2005(05)
[2]基于虚拟现实技术的矿井规划与设计[J]. 张建桃,伏永明.  计算机时代. 2005(03)
[3]基于Web的煤矿三维可视化控件设计与实现[J]. 李梅,毛善君,卞泉洲.  计算机工程与应用. 2004(28)
[4]数字矿山中3DGIS关键技术研究[J]. 李梅,毛善君.  煤炭科学技术. 2004(08)
[5]数字矿山与我国矿山未来发展[J]. 吴立新,朱旺喜,张瑞新.  科技导报. 2004(07)
[6]基于OpenGL的三维物体的多视角显示[J]. 赵丽梅.  交通与计算机. 2004(03)
[7]基于虚拟现实的矿井瓦斯爆炸模拟关键技术研究[J]. 陈学习,韩玉春,邹恒义,陈福.  华北科技学院学报. 2004(02)
[8]虚拟人情绪行为动画模型[J]. 刘箴,潘志庚.  中国图象图形学报. 2003(07)
[9]“数字煤矿”框架体系及其应用研究[J]. 毛善君,刘桥喜,马蔼乃,徐斌恩.  地理与地理信息科学. 2003(04)
[10]一种虚拟人漫游虚拟环境的路径规划算法[J]. 贺怀清,刘浩翰.  计算机工程. 2002(12)

硕士论文
[1]基于OpenGL的三维交互行为—特征建模工具的研究[D]. 王玉华.武汉理工大学 2003



本文编号：3232730