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基于虚拟现实技术的数字化矿井应用系统研究

发布时间:2018-05-09 15:45

  本文选题:虚拟现实技术 + 三维建模技术 ; 参考:《西安工业大学》2015年硕士论文


【摘要】:近年来,虚拟现实(Virtual Reality)技术已经得到了广泛应用,在军事、医疗、娱乐等许多领域大量引入这种高新技术。同时,我国煤矿生产行业作为一个高风险、高危险的行业也已经将VR技术应用其中,并为行业安全作出了重大贡献。本文在Windows环境下,通过VC+十调用OpenGL开发一套虚拟矿井应用软件,通过高科技计算机技术来模拟出逼真的矿井生产环境,对于提高煤矿安全生产效率、优化矿井装备有着至关重要的意义。本文研究的具体工作有:1、VR技术的理论研究。介绍了VR技术的发展、基本概念、体系结构、分类等。并对虚拟矿井系统中所用到的VR技术的关键技术,包括基于图像和基于建模的VR技术进行研究。2、三维矿井建模技术。论文介绍了三维建模的几个关键技术,讲述了对矿井数据的收集、分析和预处理,并重点研究了对矿井模型的建立。针对矿井模型的特点,通过静态建模、动态建模、材质建模和效果渲染来实现场景模型。3、LOD (Levels of Detail)技术的理论研究。介绍了LOD算法的基本原理、算法类型分类。并优化了一种基于边折叠算法的递进网格LOD算法的改进技术应用于虚拟矿井的VR技术中。4、虚拟矿井系统的实现。虚拟矿井系统基于VC++平台开发,利用3DS Max虽大的渲染制作能力、OpenGL接口调用方便、LOD技术细节优化的特点,进行系统的设计与开发,并运用碰撞检测、文字提示等功能实现一个友好人机交互的虚拟矿井应用系统。论文最后对所研究的内容进行了总结,对未来的发展方向进行了展望。
[Abstract]:In recent years, virtual reality (VR) technology has been widely used in military, medical, entertainment and other fields. At the same time, as a high risk and high risk industry, the coal mine production industry of our country has applied VR technology, and has made a great contribution to the safety of the industry. In this paper, a set of virtual mine application software is developed by using VC _ (10) call OpenGL in Windows environment, and a realistic mine production environment is simulated by high-tech computer technology, which can improve the safety production efficiency of coal mine. It is very important to optimize mine equipment. The specific work of this paper is the theoretical study of the 1: 1 VR technology. This paper introduces the development of VR technology, basic concepts, architecture, classification and so on. The key technologies of VR technology used in virtual mine system, including image-based and model-based VR technology, 3D mine modeling technology are studied. This paper introduces several key technologies of 3D modeling, describes the collection, analysis and preprocessing of mine data, and focuses on the establishment of mine model. According to the characteristics of mine model, the theoretical research of scene model. 3) is realized by static modeling, dynamic modeling, material modeling and effect rendering. This paper introduces the basic principle and classification of LOD algorithm. An improved progressive grid LOD algorithm based on edge folding algorithm is optimized and applied to VR technology of virtual mine. The virtual mine system is developed based on VC platform, and the design and development of the system is carried out by using the 3DS Max interface, which is convenient to optimize the detail of 3DS technology, and the collision detection is used. A friendly man-machine interactive virtual mine application system is realized with the functions of text prompt and so on. At the end of the paper, the research content is summarized and the future development direction is prospected.
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD67;TP391.9

【参考文献】

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本文编号:1866600

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