三维巷道建模与可视化：关键技术研究

"巷道三维建模算法与可视化技术研究 (2009年)，作者：王凤林，王延斌，发表于中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院" 这篇论文探讨了巷道三维建模的设计理论和实现方法，这对于理解和构建煤矿虚拟现实系统至关重要。巷道的三维建模被看作是构建数字矿山的关键环节，因为它能够立体、直观地展现井下巷道及其复杂的空间关系，这对于煤矿的安全、高效运营具有重要意义。 巷道的三维建模过程首先需要考虑巷道的基本组成部分——巷道中心线和巷道断面。巷道中心线定义了巷道的位置，而巷道断面则决定了巷道的空间形态。通过使用三维矢量的线框模型，可以有效地构建出巷道的三维模型。在计算机二维平面上，利用OpenGL图形库，可以实现这些三维模型的虚拟显示，使用户能够在巷道三维虚拟系统中进行漫游。 论文指出，数据源对于巷道三维建模至关重要。由于井下环境的特殊性，通常依赖于传统的测量方法，如导线测量，而非GPS等现代定位系统。巷道中的导线点坐标为三维格式，这些数据构成了构建三维巷道模型的基础。巷道被视为线对象，其中心线代表巷道的主线，而断面则是根据巷道的具体用途和地质条件变化的复杂多面体。 在实际建模过程中，巷道的三维模型被分解为巷道中心线和断面两个部分来处理，这种分解方式简化了建模的复杂性，同时也方便了表达巷道间的相互关系。通过线框模型，可以分别构建每个部分的三维表示，进而组合成完整的巷道模型。 此外，论文还提到，巷道的附属设施建模也是整体建模工作的一部分，不同的巷道因用途和地质条件不同，其空间体积和附属设备也会有所差异。例如，峒室和巷道是井巷的两大类别，虽然在形态上有区别，但在空间网络中，它们共同构成了矿山的复杂系统，彼此的关系同样重要。 这篇论文深入研究了巷道三维建模的理论和技术，为煤矿领域的数字化进程提供了重要的理论支持和技术手段，有助于提高煤矿的安全管理和资源开发效率。通过这种方式，可以更好地模拟和预测井下环境，减少潜在的安全风险，提升工作效率。