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內(nèi)容簡介

　　這本《煤礦生產(chǎn)仿真技術及在安全培訓中的應用》由黃力波、張順堂著，采用礦山實際數(shù)據(jù)，進行場景建模，運用八叉樹原理對場景圖進行組織管理，借助建模軟件構建三維實體模型和人體模型，通過紋理映射、細節(jié)等級技術、光照、霧化等渲染方法對模型進行真實感處理，完成了系統(tǒng)三維引擎的設計，實現(xiàn)了場景的加載、實體模型的動態(tài)導入、碰撞檢測和實時漫游，在此基礎上，介紹了根據(jù)礦山安全培訓的特點，提出“問答板”這一交互手段及其應用?！睹旱V生產(chǎn)仿真技術及在安全培訓中的應用》不僅可供高等學校、安全研究院所、礦山及其他危險性行業(yè)的計算機仿真教學與安全培訓參考使用，還可供本科院校、計算機專業(yè)人員和礦山技術人員參考使用。

作者簡介

　　張順堂，1966年10月生，山東昌邑人，工學博士，教授，高級工程師，中國工業(yè)工程學會理事，中國地質經(jīng)濟學會會員，曾先后就讀于中國地質大學礦產(chǎn)系，北京科技大學地質系，現(xiàn)就職于山東工商學院，具有13年的企業(yè)工作經(jīng)歷和豐富的教學經(jīng)驗，長期從事礦業(yè)經(jīng)濟、精益生產(chǎn)，品質管控等方面的教學與研究工作，并為韓國LG集團，美國鐵姆肯公司，山東黃金集團，中航油等40余家大型企業(yè)集團提供技術咨詢及其他科研服務工作。近十年來，曾主持和參與12項國家自然科學基金、省部級課題，多項成果獲省部級以上獎勵。黃力波，1977年4月生，河南南陽人，北京理工大學工學在讀博士，1999年7月畢業(yè)于河南理工大學，2002年于同校獲得碩士學位，并從教于山東工商學院。長期從事質量工程與可靠性，安全系統(tǒng)工程，離散事件動態(tài)系統(tǒng)建模及仿真等方向的研究，曾先后為國內(nèi)張裕集團、中國石化集團、東風日產(chǎn)等數(shù)十家國內(nèi)外企業(yè)提供業(yè)務咨詢和科研服務，主持或參與近十項省部級以上科研項目，在國內(nèi)外學術期刊發(fā)表論文30余篇。

圖書目錄

1 緒論
1.1 礦山生產(chǎn)安全與虛擬現(xiàn)實技術
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外虛擬現(xiàn)實技術在礦山安全研究的應用現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術在礦山安全研究的應用現(xiàn)狀
1.3 本書的主要內(nèi)容
2 虛擬現(xiàn)實技術
2.1 虛擬現(xiàn)實技術概述
2.2 虛擬現(xiàn)實的構成
2.2.1 沉浸性
2.2.2 交互性
2.2.3 想象性
2.2.4 實物虛化
2.2.5 虛物實化
2.2.6 高性能計算處理技術
2.2.7 分布式虛擬現(xiàn)實
2.3 虛擬現(xiàn)實技術的分類
2.3.1 沉浸式VR系統(tǒng)
2.3.2 桌面式VR系統(tǒng)
2.3.3 增強式VR系統(tǒng)
2.3.4 分布式VR系統(tǒng)
2.3.5 虛擬現(xiàn)實技術的應用
2.4 虛擬現(xiàn)實的關鍵技術
2.4.1 實物虛化
2.4.2 虛物實化
2.4.3 高性能計算處理
2.5 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構成和分類
3 煤礦系統(tǒng)四種災情的介紹
3.1 冒頂事故
3.1.1 冒頂事故發(fā)生的原因
3.1.2 防止冒頂事故產(chǎn)生的措施
3.2 透水事故
3.2.1 透水事故原理
3.2.2 透水事故發(fā)生時的注意事項及自救措施
3.3 煤礦粉塵（礦塵）事故
3.3.1 基本概念和理論概述
3.3.2 礦塵分類
3.3.3 礦塵的特性
3.3.4 礦塵災害的形式
3.4 瓦斯爆炸事故
4 虛擬礦井生產(chǎn)系統(tǒng)建模研究
4.1 研究的理論基礎
4.1.1 發(fā)生學結構主義
4.1.2 復雜適應系統(tǒng)（CAS）理論
4.1.3 人工智能（AI）理論
4.2 模型的內(nèi)涵、研究目的與目標
4.2.1 內(nèi)涵
4.2.2 研究目的
4.2.3 研究目標
4.3 建模的方法
4.3.1 仿真原理與建模過程
4.3.2 演化建模方法
4.4 演化模型的體系設計
4.4.1 模型的體系結構
4.4.2 模型的組合層次
4.4.3 模型間的信息控制關系
5 基于虛擬現(xiàn)實的礦山安全培訓系統(tǒng)總體設計
5.1 系統(tǒng)定位
5.2 系統(tǒng)設計原則
5.3 系統(tǒng)使用平臺
5.3.1 軟件平臺
5.3.2 硬件平臺
5.4 系統(tǒng)模塊設計
6 礦山安全培訓系統(tǒng)模型的構建
6.1 三維建模基礎知識
6.1.1 視景生成過程
6.1.2 視景的決定條件
6.1.3 三維建模的內(nèi)容
6.2 場景模型的構建
6.2.1 場景建模方法
6.2.2 場景管理
6.2.3 巷道建模
6.3 實體模型的構建
6.3.1 實體建模軟件
6.3.2 模型構建實例
6.4 模型真實感處理
6.4.1 紋理映射
6.4.2 細節(jié)等級技術
6.4.3 光照和著色
6.4.4 霧化效果
6.5 虛擬人物的運動控制方法的實現(xiàn)
6.5.1 虛擬人物特點與模型的建立
6.5.2 虛擬人物運動控制實現(xiàn)的基本原理和方法
6.5.3 虛擬人物仿真軟件DIGUY的應用
6.5.4 虛擬礦工動作庫的建立過程
7 礦山安全培訓系統(tǒng)的實現(xiàn)和人機交互
7.1 礦山安全培訓系統(tǒng)的實現(xiàn)
7.1.1 三維引擎的設計
7.1.2 場景數(shù)據(jù)的載入
7.1.3 實體模型的動態(tài)導入
7.1.4 碰撞檢測
7.2 礦山安全培訓系統(tǒng)的人機交互
7.2.1 巷道實時漫游
7.2.2 多通道的實現(xiàn)
7.2.3 問答板的提出與實現(xiàn)
7.3 礦井漫游功能分析與實現(xiàn)
7.3.1 礦井漫游流程圖
7.3.2 礦井漫游用例圖
7.3.3 大巷漫游功能實現(xiàn)
7.3.4 工作面漫游功能實現(xiàn)
參考文獻