模拟煤矿安全作业过程的方法及系统

摘要

本发明公开了一种用于在由计算机单元提供的虚拟环境中模拟煤矿安全作业过程的方法及系统，属于模拟技术领域。它主要解决煤矿职工安全作业培训的问题，通过安装有软件程序的计算机单元来实现所述虚拟环境，并通过键盘和鼠标组成步进装置来控制虚拟操作工人的动作，将虚拟环境显示在显示器上。本发明不仅提供了一个类似真实煤矿井下的虚拟操作环境，使用者可在虚拟环境中完成各种作业操作，从而达到不下井而得到实际井下环境训练的效果，在此虚拟环境中通过操纵鼠标键盘等步进装置实现了各种煤矿机械和数据检测作业的训练，而且采用了区域分割法，有效地加快了渲染速度，实现了使用者实时观看操作动作和操作效果。

主权项

一种用于在由计算机单元提供的虚拟环境中，在煤矿井下场景模拟煤矿安全作业过程的方法，所述环境包括：所述煤矿井下场景的数字地描述的虚拟场景模型，其至少反映所述煤矿井下场景的几何特性和机械特性，以及虚拟操作工人，由连接到所述计算机单元的物理步进装置控制，其使得可影响所述虚拟场景模型，其特征是，所述虚拟场景模型采用区域分割法将整个煤矿井下场景区域分割为多个观察区域，相邻的观察区域之间的部分为连接部；所述方法包括以下步骤：装入所述的虚拟场景模型和虚拟操作工人，建立所述虚拟场景模型的观察区域列表和所述虚拟操作工人的操作序列表，确认观察区域及与其相连连接部的所有物体为渲染对象，当虚拟相机在某个区域时，首先判断虚拟相机处于哪个区域，计算机只渲染虚拟相机所在的观察区域和与该区域相连的连接部的物体，当相机进入连接部时，渲染连接部区域和由连接部相连的两个区域，调用动作动画数据，测量所述虚拟操作工人的动作和/或与所述场景模型交互作用的一个参数，所述参数反映使用者的技能，渲染观察区域及与其相连连接部的所有物体。