虚拟现实技术1ppt课件.ppt
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1、计算机仿真技术 一 初级仿真 二 虚拟现实技术 1 虚拟现实技术起源 2 虚拟现实技术特征 3 虚拟现实技术种类 4 虚拟现实技术应用 5 虚拟现实技术在煤矿中的应用 6 虚拟现实技术在煤矿安全培训中的应用 7 虚拟现实技术在煤矿应用中的不足 一 初级仿真 1 理论再现 根据现有的理论公式或理论基础对事物运动变化的实质进 行简化,突出某些方面因素的作用。并通过计算机技术将这些 现象表现出来达到视觉效果。 2 理论+实际抽象 采用目前已经形成的一些计算软件,通过对实体间的力学联 系来对一些采矿现象进行仿真模拟。 l离散元模拟程序UDEC煤层开 采过程中水平为一变化情况 l有限元模 拟软件 FLA
2、C模 拟切眼支 护 RFPA 分析 煤层开采覆 岩运动情况 二 虚拟现实技术 1 虚拟现实技术起源及特征 虚拟现实技术的起源可追溯到1965年IvanSutherland在IEIP 会议上所作的题“The Ultimate Display”的报告,他指出:人们可 以把显示屏当作一个窗户来观察一虚拟世界,其挑战性就在于 窗口中的图像必须看起来真实,而且其中物体的行为也很真。 1989年美国VPL Research公司的Jaron Lanier提出 虚拟现实(Virtual Reality,VR),又称为虚拟环境 (Viriua1 Environment,VE) 二 虚拟现实技术 2 虚拟现实技术
3、特征 虚拟现实涉及计算机图形学、图象处理、多媒体技术、人 机交互、传感器技术、人工智能、仿真技术、并行实时计算 技术、人体工程学、及心理学等多门学科, 其目的是以模拟方式为使用者创造一个实时反映实体对 象变化与相互作用的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感 知行为的逼真体验中,使参与者可以直接参与和探索虚拟对 象在所处环境中的作用和变化产生沉浸感。 VR的3个特征(1)沉浸感;(2)交互性;(3)构想性 二 虚拟现实技术 3 虚拟现实技术种类 (1)桌面虚拟现实 (2)沉浸式虚拟现实 (3)增强现实技术 二 虚拟现实技术 4 虚拟现实技术的应用 20世纪80年代中后期,虚拟现实技术己经开始走出实
4、验室, 进入实际的应阶段,并在军事、航天航空、医疗等领域发挥了 重要的作用。 (l)医疗中的应用 虚拟解剖训练系统、外科手术模拟系统、遥控手术手功能诊 断、虚拟训练机、轮椅虚拟现实系统等。 (2)娱乐、艺术和教育上的应用 采用头盔显示器的娱乐系统 、虚拟演员,虚拟博物馆,虚拟 音乐等。 二 虚拟现实技术 (3)军事与航空航天领域的应用 坦克训练网络SIMNET、虚拟毒刺导弹训练系统、反潜艇作战 系统ASW等,以及在航空航天上的NASA虚拟现实训练系统、EVA 训练系统及虚拟座舱等系统。 (4)商业中的应用 证券交易可视化系统 、灯饰可视化系统 (5)自动控制与制造业领域的应用 处于早期的研究和
5、开发阶段,主要的有机器人辅助设计、脱 机编程仿真机器人、远程操作等。 二 虚拟现实技术 5 虚拟现实在煤矿领域的应用 与这些领域相比,煤炭企由于资金等条件的限制,虚拟现 实技术应用研究显得比较滞后,一直没有能够得到人们重视。 直到20世纪90年代后期,随着煤炭行业信息化进程的日益加快 ,国内外的研究人员才逐渐认识到虚拟现实技术应用于煤炭行 业的重要性,并在理论和实际应用方面做了探索性的研究。主 要体现在: (l) 矿井规划、设计与辅助决策 该虚拟煤矿模型将深度转换的3D地震反射表面,与透明显示的 煤层底板(矿井模型)、钻孔资料、工作面和断层情况充分集成, 表达了地质结构与地层的断裂情况,用户在
6、沿着主坐标轴移动时 地震情况能自动显示在界面上。 二 虚拟现实技术 (2)井下作业模拟与设备操作训练 VR创造出的矿山生产环境具有逼真、交互的特点,可 以模拟采矿作业过程和空间环境,适于井下作业模拟与 虚拟培训。 可用于工作场所与设备空间的布局 规划,且满足于现场操作人员的技 术培训工作。 系统提供了灵活的用户界面,可以设定设备型号及数量、作业参 数,也可选择煤柱尺寸、回采巷道的数量和几何参数等,而且可 动态显示房柱式生产系统的平面图或三维立体图。还可以通过对 不同型号设备、不同开采参数下的生产系统进行动态模拟,从而 达到优化生产系统的目的 二 虚拟现实技术 (3)井下环境风险评估 风险评估目
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