煤矿虚拟环境的巷道3维建模研究

文中首先对煤矿井下巷道的类型进行了概述，把巷道分为巷道体和巷道节点，根据弧段节点拓扑数据结构思想，分别进行3维建模，设计了巷道体和巷道节点的数据结构以及算法，并且构建了巷道间的拓扑关系，利用C＋＋、OpenGL编程语言和SQL Server2000数据库，以及多线程技术、多媒体技术及人造视差的立体技术，开发了一套3维煤矿虚拟现实系统。该系统既具有巷道的3维显示功能，又具有查询功能，并为以后的空间分析奠定了良好的基础。     

地质及巷道集成3维模型的研究与应用

针对目前地质和巷道独立建模给矿井灾害救援带来的问题,建立了基于面模型的多层3维地质与巷道集成模型,并结合可视化技术为救援决策提供可视化的技术支持.研究了复杂地质体的3维模型和巷道3维模型的关键技术,并给出了基于多层3维地质建模及基于巷道断面构建3维巷道模型的实现方法;最后结合3维巷道网络的弧一节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系,实现了二者的集成建模.在此基础上,采用启发式路径搜索的A'算法,实现了应急救援路线的智能快速选择.这种集3维地质模型、巷道模型为一体的可视化系统对于矿井的事故救援或定位事故发生地点具有很强的实用性.     

地下巷道的三维建模及C++实现

仿照弧段节点的拓扑数据结构思想,把巷道分为巷道体和巷道间节点,分别对它们进行三维建模,并且构建了巷道间的拓扑关系。同时按照面向对象的编程思想,给出了C 实现,并给出了实验结果。实验证明,巷道的建模方法和系统的实现方法是可行的。     

地质及巷道集成3维模型的研究与应用

针对目前地质和巷道独立建模给矿井灾害救援带来的问题,建立了基于面模型的多层3维地质与巷道集成模型,并结合可视化技术为救援决策提供可视化的技术支持。研究了复杂地质体的3维模型和巷道3维模型的关键技术,并给出了基于多层3维地质建模及基于巷道断面构建3维巷道模型的实现方法;最后结合3维巷道网络的弧-节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系,实现了二者的集成建模。在此基础上,采用启发式路径搜索的A~*算法,实现了应急救援路线的智能快速选择。这种集3维地质模型、巷道模型为一体的可视化系统对于矿井的事故救援或定位事故发生地点具有很强的实用性。     

支持突发事件应急反应的建筑物内部交通网络分析

应用基于节点关系的3维拓扑数据模型,建立了建筑物内部通道的几何网络,较详细地讨论了走廊多边形的中轴线求取算法.然后基于图论算法对建筑物内部通道情况进行分析,并给出分析结果的3维表示.该方法对基于GIS的多层建筑物内的突发事件应急处理系统具有参考作用.     

巷道三维建模与可视化研究

基于地理信息系统弧段-节点的拓扑关系结构思想,提出了巷道断面-中心线建模方法,研究了巷道数据提取与组织、巷道交叉处平滑处理等问题,利用面向对象程序设计和编程方法,结合Skyline实现三维巷道在计算机二维平面上的展示,验证了方法的可行性。     

矿山巷道3维建模算法研究及实现

叙述巷道3维建模算法,分别给出巷道断面建模算法、巷道交叉处建模以及拐弯处平滑处理算法.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"3维巷道漫游系统",验证巷道建模算法的可行性.实践证明,该系统能解决巷道内部漫游时存在的"视线偏离"问题,并且在井巷工程的设计及安全生产等方面具有一定的实用意义.     

排水管网系统精细拓扑模型描述与实现

针对当前排水管网拓扑模型简单、拓扑分析能力较弱的现状,提出了一种管网拓扑精细模型,改进了节点单一问题,将节点细分为多类并提出相应的拓扑规则,使之更符合管线客观模型,有利于进行空间分析。在管线和节点数据结构设计中,采用十字链表作为管网数据结构,便于管线与节点双向分析,同时建立R树索引,实现对空间数据管理。结合镇江管网地理信息系统开发实验,实现了基于改进拓扑模型的空间分析算法,结果发现本文提出的拓扑模型结构简单,易于实现,能够模拟管线排水细节,提供更多基于水务模型的空间分析类型,数据访问效率较高。     

地勘工程3维空间数据模型及其数据结构设计

3维现象随着研究领域的不同，描述空间实体的方法存在较大差异，不可能设计一种数据模型来适合所有的应用领域，应根据研究领域空间实体分布特征，设计出专用的3维空间数据模型。本文对传统的3维数据模型进行了分析，以地质勘探工程的各种3维空间对象为研究背景，提出了适合地质勘探工程的矢量与栅格集成的面向对象混合数据模型，以复杂体－体－面－线－点对象之间的逻辑关系来建立对象之间的拓扑关系，设计了部分对象的数据结构，并以一玢岩型铁矿床为例，对数据结构进行了描述。     

基于MultiPatch的巷道三维表面建模及其算法分析

本文针对巷道截面类型较多、不过分强调实体结构、且巷道交叉接口处较难处理的特点,将巷道抽象为三维表面模型,提出了采用ArcGIS中的MultiPatch作为构建巷道表面模型数据结构的方法,对不同类型巷道接口的拼接算法进行了具体分析,并以山西潞安常村煤矿井下巷道为例,通过二次开发实现了矿井巷道的三维表面建模,建立了矿井巷道三维建模原型系统,取得了良好的效果。