作者：管恩吉 郭忠林 吴世剑　

　　 论文 关键词：虚拟现实技术  矿山软件  虚拟矿山  本文由中国论文联盟WWW.LWLM.COM收集整理。
　　论文摘要：随着虚拟现实技术的不断 发展 ，将其应用于矿山建 设逐渐成为矿山研究热点之一 。应用虚拟 现实技术可以生成三维的 “虚拟矿山”，直观地显示矿山的地质情况和巷道分布情况，可向设计者、审查者、公众展示…个三维的、动态的矿山。虚拟现实技术在矿山设计、技术改造及生产中具有重要作用。 
　　0  引 言 
　　随着虚拟现实技术 (VR——Virtual Reality) 的不断发展。将其应用于矿山建设逐渐成为矿山研究热点之一。近年来，虚拟现实技术作为信息 科学 的新兴学科 出现 ，并 以其特 有的优 势被迅 速运用于各行各业 。 
　　传统的矿井规划与设计用二维图形表达三维的地质情况和井筒巷道的空间分布很不直观，只有经验丰富的人员才能完成 ，而且需要花费一定的时间和精力构想矿产资源赋存情况和地质构造的空间分布 ；设计的井筒和巷道也是用二维图形表示 ，给施工人员带来很大困难，严重制约了设计的效率和合理性。应用虚拟现实技术可以生成三维的 “虚拟矿山”。直观地显示矿井地质和巷道分布情况，便于相关人员进行交互式的观察 、分析和设计 。本文论述虚拟现实技术中的视景建模技术及其实现方法，对矿井规划的可视化设计具有重要意义。 
　　1  虚拟现实技术及软件简介 
　　虚拟现实技术可利用 计算 机产生一个以 自然 的视、听、触等功能感受的三维环境，人们可以方便地对生成的 “虚拟世 界”进行交 互式 的观察、分析、操作和控制。它以仿真方式给用户创造了一个实时反映实体变化与相互作用的界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境 中的作用与 变化 ，它具有多媒体信息的感知性、沉浸性 、交互性和 自主性等特点。利用虚拟现实技术创建出逼真的矿山工程环境对优化系统设计具有重要的实用价值 。 
　　为了给用户创建一个能使其感到身临其境和沉浸其中的环境，必要的条件就是根据需要能在虚拟现实系统 中逼真地显示出客观世界 中的一切对象：不仅要求所显示的对象模型在外形上与真实对象酷似，而且 要求在形态 、光照 、质感等方面十分逼真。 
　　目前，相关软件发展迅速、种类较多，其中常用的软件有 MultiGen Greator、Vega、OpenGI 以及我国图灵公司的 VRMAP、适普公司的 IMAGIS等。 
　　1．1 模型构建软件 
　　MultiGen  Creator 是美国  MultiGen Paradigm公司开发 的三维建模软件，广泛用于视景仿真、虚拟城市、模拟设计 、交互式游戏等。它在满足实时性的前提下可生成逼真的场景，可进行多边形建模、矢量建模 和地形 生成 。它的层 次细节、多边形筛选 、逻辑筛选 、绘图优先级、自由度设置等高级功能使得其数据格式 OpenFlight在实时三维领域成为流行的图像生成格式。该软件可接受 DXF、DEM和其它矢量格式的数据与AutoCAD和 GIS软件结合方便。 
　　1．2  支持视景生成的语言——OpenGL 
　　应该使用已有的商品化或标准化的图形库和程序设计语言来设计与实现虚拟环境，其中 OpenGI(服务器)及其支持 系统就是这样一种可选用的图形生成环境。OpenGI 可按 函数库的形式被 C语言调用，也可以被窗 口系统直接调用。OpenGI 是使用专用图形处理软件接 口，该接口目前由几百个过程函数组成，用以支持用户对高质量三维对象的图形和图像进行操作。
　　()penGI 指令的模型是客户／服务器模式，即一个程序 (客户 )提 供指 令，该 指令 由 OpenGI 解释并处理，它直接执行 3D及 2D图型 的基本操作。这些操作包 括转换矩阵、光照模 型和光线跟踪、反混 淆方法 、z～Buf以及像 素更新 操作 等。OpenGI 也支持双缓冲技术 ，该技术提供了生成动画效果图形所需要的机制 ，使所生成的图形能够像电影一样平滑运动。 
　　1．3 视景漫游软件 
　　V

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