[发明专利]一种三维可视化巷道的生成方法

说明书

本申请实施例提供一种三维可视化巷道模型的生成方法，包括：获取矿区地表的影像数据，根据影像数据确定矿区地表的地形；确定矿区地表的被描述对象，根据被描述对象的几何特征，对被描述对象进行函数描述；对被描述对象进行坐标转换和投影变换，生成矿区地表模型；获取矿区地表下方的巷道的测量控制点和断面参数，生成巷道断面；确定巷道的中轴线，并沿中轴线对巷道断面进行拉伸，生成巷道；将多个的巷道进行拼接，生成巷道模型；通过设置地表模型相对与巷道模型的透明度将巷道模型设置为相对地表模型可见。本申请实施例的三维巷道模型的生成方法，能够直观地显示矿井情况和巷道相对地表的分布位置，以及巷道的走向情况和巷道之间的位置关系。

技术领域

本申请涉及数字建模技术领域，尤其涉及一种三维可视化巷道的 生成方法。

背景技术

近年来，随着计算机技术与虚拟现实技术的快速发展与广泛应用， 人们对建立矿山地理信息系统及科学现代化的矿山管理提出了更高的 要求。保障矿井生产安全，减少伤亡事故，已成为人们关注的焦点。 建立真三维的地质巷道模型，并结合地面地形三维模型，直观显示地 下采矿区域及巷道的分布走向，以及巷道和地面的位置关系，实现地 下巷道的可视化表达、空间分布优化分析及提高矿山生产管理的水平， 有利于帮助人们正确认识和理解矿井的地质对象的空间特征和分布规 律及给出最优矿井救援方案，这对于矿井管理和安全生产至关重要。

目前，国内关于矿山地理信息系统的建设软件众多，各个单位在 用自己的方法建设巷道三维系统，没有形成一个统一的标准适应性软 件。而国外的矿山三维建模软件，尽管具备一系列完善的建模流程， 但是国外的软件数据建模涉及范围太广，操作复杂，对行业数据要求 没有明确的针对性，不具备专门行业巷道三维建模软件的方便与快捷 性且价格十分昂贵。并且，现有的巷道三维建模方法生成的三维巷道 模型不能直观显示矿井情况和巷道相对地表的分布位置，以及巷道的 走向情况和巷道之间的位置关系，不利于对工程布置的合理性的判断。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种三维可视化巷道的生成方 法，来解决现有技术中巷道三维建模方法生成的三维巷道模型不能直 观显示矿井情况和巷道相对地表的分布位置，以及巷道的走向情况和 巷道之间的位置关系，不利于对工程布置的合理性的判断的技术问题。

基于上述目的，在本申请提出了一种三维可视化巷道模型的生成 方法，包括：

获取矿区地表的地形数据和影像数据，根据所述地形数据和影像 数据确定矿区地表的地形；

确定矿区地表的被描述对象，根据所述被描述对象的几何特征， 对所述被描述对象进行函数描述；

对所述被描述对象进行坐标转换和投影变换，生成矿区地表模型；

获取所述矿区地表下方的巷道的测量控制点和断面参数，生成巷 道断面；

确定所述巷道的中轴线，并沿所述中轴线对所述巷道断面进行拉 伸，生成巷道；

将多个所述的巷道进行拼接，生成巷道模型；

通过设置所述地表模型相对与所述巷道模型的透明度将所述巷道 模型设置为相对所述地表模型可见。

在一些实施例中，还包括：

选取适当的光照模型，设置光源的位置对物体进行光照和渲染， 计算物体的光照程度和阴影面，以增强所述被描述对象的立体感。

在一些实施例中，还包括：

根据所述被描述对象的材质和自然常识对所述被描述对象设置颜 色或贴上自然纹理，以增强所述被描述对象的真实感。

在一些实施例中，还包括预先建立数据库，具体包括：

将数据划分为三类表，分别为巷道点表、巷道线表和地形高程点 表，每类表都具有唯一标识字段。