煤礦生產仿真技術及在安全培訓中的應用

　　這本《煤礦生產仿真技術及在安全培訓中的應用》採用礦山實際數據，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，完成了系統三維引擎的設計，實現了場景的加載、實體模型的動態導入、碰撞檢測和實時漫遊，在此基礎上，介紹了根據礦山安全培訓的特點，提出「問答板」這一交互手段及其應用。
　　《煤礦生產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、計算機專業人員和礦山技術人員參考使用。

1 緒論
1.1 礦山生產安全與虛擬現實技術
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 國外虛擬現實技術在礦山安全研究的應用現狀
1.2.2 國內虛擬現實技術在礦山安全研究的應用現狀
1.3 本書的主要內容

2 虛擬現實技術
2.1 虛擬現實技術概述
2.2 虛擬現實的構成
2.2.1 沉浸性
2.2.2 交互性
2.2.3 想像性
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 分佈式虛擬現實
2.3 虛擬現實技術的分類
2.3.1 沉浸式VR系統
2.3.2 桌面式VR系統
2.3.3 增強式VR系統
2.3.4 分佈式VR系統
2.3.5 虛擬現實技術的應用
2.4 虛擬現實的關鍵技術
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 虛擬現實系統的構成和分類

3 煤礦系統四種災情的介紹
3.1 冒頂事故
3.1.1 冒頂事故發生的原因
3.1.2 防止冒頂事故產生的措施
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 虛擬礦井生產系統建模研究
4.1 研究的理論基礎
4.1.1 發生學結構主義
4.1.2 複雜適應系統（CAS）理論
4.1.3 人工智能（AI）理論
4.2 模型的內涵、研究目的與目標
4.2.1 內涵
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係

5 基於虛擬現實的礦山安全培訓系統總體設計
5.1 系統定位
5.2 系統設計原則
5.3 系統使用平台
5.3.1 軟件平台
5.3.2 硬件平台
5.4 系統模塊設計

6 礦山安全培訓系統模型的構建
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
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 礦山安全培訓系統的實現和人機交互
7.1 礦山安全培訓系統的實現
7.1.1 三維引擎的設計
7.1.2 場景數據的載入
7.1.3 實體模型的動態導入
7.1.4 碰撞檢測
7.2 礦山安全培訓系統的人機交互
7.2.1 巷道實時漫遊
7.2.2 多通道的實現
7.2.3 問答板的提出與實現
7.3 礦井漫遊功能分析與實現
7.3.1 礦井漫遊流程圖
7.3.2 礦井漫遊用例圖
7.3.3 大巷漫遊功能實現
7.3.4 工作面漫遊功能實現
參考文獻