基于GIS的煤礦巷道三維可視化模型構建研究.pdf

1、三維GIS的研究是當前GIS理論和應用發(fā)展的重要方向，但是因為現(xiàn)有的GIS工具方法在處理三維問題上的不足，使得GIS在礦山和地質領域上的應用受到了很大的限制，特別是針對地下三維物體的模擬和表達。而且由于礦山本身是一個真三維地理/地質環(huán)境，要真正實現(xiàn)數(shù)字礦山，那也應該是真三維的，即必須以三維地質體和三維巷道模擬為基礎。目前，由于我國對虛擬現(xiàn)實技術在礦山中的應用研究還不夠成熟，為滿足煤礦信息化建設的需要，加快虛擬現(xiàn)實技術在煤礦中應用的理論研

2、究和軟件開發(fā)，對于實現(xiàn)煤礦的科學化、現(xiàn)代化管理，保障煤礦安全高效生產，提高煤炭行業(yè)的科技發(fā)展水平，都具有非常重要的意義。
　　 本文分析了國內外常用的面向煤礦應用的三維數(shù)據(jù)模型和相應的三維數(shù)據(jù)結構的研究現(xiàn)狀，探討了適合煤礦三維巷道模擬的三維數(shù)據(jù)模型和三維數(shù)據(jù)結構。介紹了三維巷道模型構建所涉及的計算機圖形學原理和開發(fā)工具，設計3D模型框架，論述圖像渲染全過程，對其中涉及到的模型加載、幾何變換、圖面及位轉換、建立平面對象、頂點緩沖作

3、了深入的研究。其中著重介紹了用DirectX9.0進行計算機圖像設計的技術，及其在三維巷道模型建立方面的應用。介紹了在3D編程中所需的一些數(shù)學知識，如3D坐標系統(tǒng)、三維空間中的向量、矩陣變換等。研究了Direct3D的基本原則和一些較高級的技術在三維巷道模型建立中的應用，包括渲染三維巷道光照模型著色與材質處理的實現(xiàn)及三維巷道模型紋理映射的實現(xiàn)，研究并實現(xiàn)了紋理貼圖技術在巷道內部的應用。討論并實現(xiàn)了三維巷道網(wǎng)格模型技術.研究了采用攝像機技