基于Web3D技术的矿床三维可视化系统及应用
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27岁教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(No.2002-0008006)和高等学校骨干教师资助计划项目可视化是近年发展起来的一种计算机应用技术图像处理计算机网络以及其他相关领域的技术提高信息的利用效率气象学矿化模型及有限元分析等众多领域也是目前有关研究的热点和难点气象预报工程等领域的三维数据可视化软件产品[1,2]ÇÒ¼Û¸ñ°º¹óÄÜÔÚ¹úÄڵؿóÁìÓòÖÐÍÆ¹ãÓ¦ÓõIJ»¶àÈýά¿ÉÊÓ»¯¼¼ÊõÔÚÌåÊý¾ÝµÄ±íʾƥÅä¼°ÎïÌå±íÃæÖØ½¨ºÍÖ±½ÓÌåÊӵȷ½Ã滹ÓдýÓÚ½øÒ»²½·¢Õ¹[3~6]•454•20045ÍâÍÆºÍÄ£ÄâÊý¾Ý½á¹¹ÒªÄܹ»ÓÐЧµØ·´Ó³Ñо¿¶ÔÏóµÄ¿Õ¼äÍØÆË¹ØÏµÕâÒ»µã·Ç³£ÖØÒªÄ¿Ç°»¹Ã»ÓÐÒ»¸öÆÕ±éÊÊÓõÄÊý¾Ý½á¹¹Ä£ÐÍΪ±ãÓÚ¼¯³É本研究定义了以下体数据结构//三维坐标double m_dGrade;//品位值CString m_sDrill_ID;//钻孔编号CString m_sEx_ID;//勘探线号CString m_sLithology;//岩性代号CString m_sSample_ID;//样品编号}DA TA;本研究建立了一个三维的空间地质数据库系统对原始数据进行处理之后所生成的各种中间数据和有关结果数据来源于不同矿体系统可以通过接口将不同格式的数据进行转换并将其纳入数据库的管理图2地质数据库管理模块代表性界面Fig.2Representative interface of geological database mangement block1.2矿床三维可视化矿体的三维可视化是以空间地质数据库为基础并将其在计算机屏幕上进行显示三维钻孔图矿体的任意剖面图以及这些图像的动态显示等对任意一个钻孔并根据各点的品位值赋予不同的颜色ColorLevelGL_LINE_STRIPSʵÏÖÈýά×ê¿×ͼ»æÖƵijÌÐò¶ÎÀýʾÈçÏÂglLineWidth(m_nWidth);//设置钻孔粗细for(int j=0;j<num;j++)//num 钻孔数目{glBegin(GL_LINE_STRIP);tp=db.GetAt(j);//第j 个钻孔glShadeModel(GL_FLAT);for(int i=0;i<number;i++)//number 为采样点总数{temp=GData.GetAt(i);//第i 个采样点if(temp.m_sDrill_ID==tp.m_sDrill_ID)//钻孔编号与样品编号一致{ColorLevel(temp.m_dGrade);//根据品位值赋予相应的颜色glV ertex3d(temp.m_,temp.m_dY ,temp.m_)}}glEnd();}glLineWidth(1.0);///恢复默认值图3和图4中不同的颜色体现了不同的矿石品位信息用户可以对指定范围内所有的钻孔及其体现的矿石品位信息进行显示还可以通过钻孔图像旋转进而使地矿工程技术人员能够直观地考察矿体品位分布的空间形态对任意一个剖面x,y ,z这可以通过键盘输入剖面方程的系数而实现之后从数据库中查询满足剖面方程的点的三维坐标最后调用OpenGL 指令将剖面上的所有点进行体素化显V ol.26No.5僧德文等其中每一个体素代表一个10×1ËùµÃµ½µÄÆÊÃæÈçͼ5所示图3生产勘探钻孔的可视化Fig.3Visualization of productive explorationboreholes图4地质勘探钻孔的可视化Fig.4Visualization of geological exploration holes(3)矿体真三维显示对指定范围内的矿床实施插值后的体数据进行显示如图6也能够以离散点的形式进行超现实显示图5三个相互垂直的剖面图Fig.5Three orthogonal sectiondrawings6矿体的真实感图像Fig.6Realistic images of orebody图7矿体的超现实图像Fig.7Super-reality images of ore lody的空间分布把原本不透明的矿体显示成半透明状态1.3图像操作图像操作是指对生成的矿床地质图像的不完备性进行调整和补充可以修改和调整图像中各图像元素的形态与位置旋转可以对用户感兴趣的目标区进行深入的分析和观察缩小更为重要的是修改和操作进行光学属性透明度并且能够根据用户的选择显示器打印机和文件等图5~7左边的Tab 工具栏表现了主要的图像交互操作颜色属性设置2实例验证与结论本文给出了一种独立开发•456•20045²¢ÀûÓÃijÌú¿ó18条勘探线得到了三维钻孔图实验结果能够反映实际情况在矿体的真三维可视化过程中裁剪旋转及缩放等图像处理技术有效地表现或者仿真采矿工程计算机辅助设计系统得到的设计与计划方案提供了新的手段参考文献1余盛明,李华,唐卫清,等软件世界科学计算可视化算法与系统[M]¿ÆÑ§³ö°æÉçºú¶«ºê,杨可明,等东北测绘三维数据场可视化[M]Ç廪´óѧ³ö°æÉçÃæÏòµØ¿ó¹¤³ÌµÄÌåÊÓ»¯¼¼Êõ¼°ÆäÓ¦ÓÃ[D]20026李翠平胡乃联黄文骞海洋测绘基于OpenGL的飞行过程再现与仿真[J]2002,14(9):11973D Visual Modeling System for Mineral DepositsSENG Dewen,LI Zhongxue,LI Chunmin,LI CuipingCivil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing100083,ChinaABSTRACT A3D visualization system for mineral deposits is an important means to understand the spatial dis-tribution of mineral grades,and a fundamental tool for computer-aided design and planning of mines.Some3D vis-ualization techniques for modeling mineral deposits were presented and a framework for building a3D visual mod-eling system of mineral deposits was proposed.Based on Windows,VC++IDE and OpenGL,a prototype3D visual-ization system for modeling mineral deposits was developed.Real data from a Chinese underground iron mine were used to verify the system prototype and the resulting3D images of boreholes and orebodies are satisfactory,depic-ting a simulated true picture of the mineral deposit,which demonstrates the effective and efficiency of the visual-ization system.KEY WORDS mining;3D visualization;simulation;OpenGL。
基于Web3D的矿山资源储量动态变化三维可视化平台李金标,陈思,刘人萍,曾敏(成都理工大学地球科学学院,四川成都 610059)摘 要:基于Web3D技术,依托3DMine、Unity3D等软件,设计矿山资源储量动态变化三维可视化平台。
采用3DMine,遵循地形、矿体、矿井模型构建流程,建立矿山三维模型;将模型导入Unity3D,建立矿山三维场景,实现模型动态演示,生成WebGL项目;将WebGL项目移植到Web3D网站,部署到服务器,实现矿山资源储量动态变化信息的远程访问。
平台兼容Android、IOS、Windows等平台,界面对非专业管理人员友好,为矿业信息化提供了一种行之有效的思想方法。
关键词: 矿山资源储量动态变化;三维可视化;3DMine;Unity3D;Web3D;矿业信息化中图分类号:T D2文献标识码:A文章编号:2095-8412 (2019)06-047-05工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.06.010引言应用信息技术、智能技术等是改造矿业等传统工业的有效途径。
利用大数据、云计算、虚拟现实及人工智能等高新技术,为矿山勘探和开发提供科学设计和高效管理服务,是矿业近年发展的主攻方向[1],而矿山三维可视化又是矿业信息系统建设的重要组成部分。
利用3D M i n e[2-3]、D i m i n e[4]、M i c r o m i n e[5]、Surpac[6]等软件对矿山进行的三维可视化建模,以及根据模型开展的矿山资源储量估算[7-8]、矿山安全监测[9]、矿山虚拟仿真系统设计[10-11]等工作,构成了矿山开采和管理工作信息系统研发和建设的主要内容。
随着矿山工作人员对三维地质信息、储量信息的立体化、可视化需要,以及开采工作随着时间维度的演化过程信息的获取和展示提出了越来越高的要求,信息系统建设和功能扩展需要不断进步。
三维可视化技术在矿产勘查中的应用【摘要】矿产资源一般立体分布,而现有矿产资源图件、数据库只能通过投影的方式以平面展示,无法直观、精确的进行三维表达。
介绍了三维可视化技术,分析了其建立流程,并详细阐述了三维可视化技术在矿产资源勘查中的应用。
三维可视化技术可以更加直观的展现矿产资源资料数据,对已有资料进行深度挖掘与开发,提炼出新的有利找矿信息,避免工作量的重复投入,为矿山接替资源勘查提供有力的技术支持。
【关键字】矿产勘查;三维可视化;地质模型;空间分析随着经济的快速发展,矿产资源短缺已成为制约中国经济快速发展的瓶颈,快速发现接替资源,降低资源对外依存度是地质工作者的一项长期而艰巨的任务。
随着矿产资源勘查程度的不断提高,找矿难度越来越大。
大批矿山面临着严重的资源危机,解决危机的最好的办法是开展“攻深找盲找外围”工作。
矿山前期勘查时积累了大量的地质、钻孔、物探、化探资料,开采过程中也得到了翔实的地质资料,如何将这些资料充分应用在“攻深找盲找外围”工作中,值得探讨,而三维可视化技术可以较好的解决以上问题。
1 三维可视化技术简介随着计算机科学、图形图像处理科学的快速发展,三维可视化技术得到了广泛的应用。
三维可视化技术是绘和理解模型的一种手段,是数据体的一种表征形式,用于显示描述地下及地面诸多地质现象特征的一种工具。
三维地质建模技术是地质学、地理信息科学、图形图像处理学、计算机科学综合应用的新技术,借助计算机的可视化功能,将地质资料、信息在三维环境下展示出来,并可进行空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析的地质分析技术。
三维地质建模技术强大的可视化功能及空间分析功能已经在矿产勘查领域应用广泛,是不可缺少的辅助工具。
三维数据模型用来反映空间世界中实体的相互关系,是三维建模的基础和前提条件。
不同的数据结构应用于不同的空间情况。
目前主要的数据结构模型分为三类:基于面的数据结构,基于体的数据结构以及混合数据结构。
三维矿业软件在矿山地质数字化中的应用随着科技技术的不断发展和数字化技术的广泛应用,矿山地质数字化已成为矿业现代化的重要手段之一。
三维矿业软件作为矿山地质数字化的一种关键工具,具有快速、准确、直观等优点,在矿山的地质勘探、勘探设计、资源评价等多个领域发挥着重要作用。
一、矿山地质勘探中的应用在矿山地质勘探中,三维矿业软件可以将勘探区域的地质数据、测量数据、遥感图像等多源数据进行整合,形成一个真实的三维模型,并可以进行模拟和预测。
这有利于地质勘探人员根据模型进行详细的分析和判断,从而进行更为准确的勘探工作。
同时,三维矿业软件还可以进行虚拟钻探,模拟出大量的勘探数据,有利于挖掘新的矿产资源,提高采矿效率。
在矿山勘探设计中,三维矿业软件可以基于现有的地质数据和勘探数据,生成逼真的三维数字地质模型,为矿山勘探和采掘工作提供信息支持。
同时,软件还可以进行数字化预测,建立三维数字地质图和采掘方案,从而增加采掘的安全性和效率,保证采矿的经济效益和可持续发展。
三、矿产资源评价中的应用在矿山矿产资源评价中,三维矿业软件可以对现有矿产资源进行三维模拟,形成各种潜在的矿产储量,有助于理清储量分布规律和识别最佳的开采方案。
同时,软件可以快速定位矿产资源,计算出矿山可采储量及其价值,从而有利于决策者进行经济计算和工程设计。
在矿井生产中,三维矿业软件可以实时监测矿井现场情况,并进行全方位的数据分析和处理,从而确保生产过程的安全稳定。
同时,软件还可以对矿山进行三维数字化建模,评估矿山的安全生产能力和矿井开采效率,为矿山生产决策提供支持。
综上所述,三维矿业软件在矿山地质数字化中的应用远不止于此,它可以极大的提高矿山的生产效率、采矿效益、安全性以及可持续发展。
因此,矿业企业需要进一步加强对三维矿业软件的认识和应用,充分发挥其优势,实现数字化矿山的现代化改造。
采矿全流程。
可视化技术结合三维定制化渲染、动态模拟、物理碰撞、5G、物联网、云计算及大数据等先进技术,围绕地下采矿相关的实时监控、数据分析、人工智能等生产、运营和管理目标,实现对勘探、开采、处理和管理四个阶段的全面监控和管理。
通过这个平台,我们可以随时掌握矿区的情况,对矿区进行精细化管理,提高采矿效率和工作安全性。
让我们一起进入这个像素世界,开启智能地下采矿可视化的探索之旅吧!地下采矿是一项复杂而危险的工作,需要高度的技术和管理水平。
本文我们将为大家介绍地下采矿的全流程,包括采矿前的勘探、采矿中的开采和支护、以及采矿方法的处理和管理。
具有良好的兼容性和稳定性。
它可以通过开发对应功能最终在各种终端设备上运行,包括PC、移动设备、VR设备等。
同时,它还具有快速响应、高效运行的特点,可以满足用户对实时性和效率的要求。
本项目采用“像素游戏”风格进行还原地下采矿全过程,实现对地下采矿全流程的智能化管理。
它集成了实时监控、数据分析、人工智能等先进技术,可以实现对矿区的全面监控和管理。
采矿各环节基础还原区的地形和地貌。
同时,我们还可以通过能源监测模块,实时监测矿区的电力、水力等能源的使用情况,为矿区的能源管理提供参考。
®®®<9除此之外,我们还可以通过生产报表模块,实时了解矿区的生产情况和效率,为矿区的生产管理提供数据支持。
通过环境监测模块,实时监测矿区的环境污染情况,为矿区的环境管理提供参考。
通过三维全地形还原和智能化采矿管理平台,我们可以实现对地下采矿全流程的智能化管理和精细化控制,查看任意环节在采矿全流程存在及起到的作用,提高采矿效率和工作安全性。
特点是在矿床底部设置一定数量的无底柱,将矿体分成若干个段落,然后逐个段落地进行开采。
这种方法可以提高采矿效率,减少矿石浪费,同时也可以减小地面沉降和地震等地质灾害的风险。
HT采用最新研发的物理碰撞技术结合三维模型数字挛生可视化在地下采矿中实现了,可视化数字挛生模拟无底柱分段崩落法的矿体开采过程。
基于Web的采矿工程三维可视化系统框架
郝秀强;郝晋会;马斌
【期刊名称】《中国矿业》
【年(卷),期】2007(016)005
【摘要】本文主要对Web环境下的矿山三维可视化涉及的主要技术进行了回顾和总结,提出了一个Web环境下矿山三维可视化仿真系统框架,表明了Web环境下矿山三维可视化技术广阔的应用前景以及在"数字矿山"进程中的重要作用.
【总页数】3页(P92-94)
【作者】郝秀强;郝晋会;马斌
【作者单位】北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室·北
京,100083;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室·北京,100083;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室·北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】N949
【相关文献】
1.三维可视化水工设计的系统框架和集成研究 [J], 袁锦虎;邓虹;黄毅勇;赵永皓
2.采矿工程三维可视化仿真系统框架 [J], 僧德文;李仲学;李春民
3.医学图像三维可视化系统框架设计与开发 [J], 杜建军;郝玮琳;刘有军;乔爱科
4.三维可视化技术在采矿工程中的应用 [J], 汪雁
5.三维可视化建模在采矿工程爆破设计中的应用 [J], 蔡官东
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采矿工程M ining engineering 三维可视化技术在矿山开采设计中的应用张云亮(苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司,江苏 苏州 215151)摘 要:在矿山开采设计中,科学合理的应用三维可视化技术,可实现数字化矿山、虚拟化矿山管理。
本文结合实际案例,在简要阐述三维可视化技术相关概述的基础上,分析了该技术在矿山开采设计中的具体应用,希望对构建数字化、智慧化矿山管理体系有一定参考价值。
关键词:三维可视化;矿山;开采设计;地表地形中图分类号:TD672 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)04-0063-2Application of 3D visualization technology in mining designZHANG Yun-liang(Suzhou Sinoma Design and Research Institute of Non-metallic Minerals Industry Co.,Ltd., Suzhou 215151,China)Abstract: In the mining design, the scientific and reasonable application of 3D visualization technology can realize the digital mine and virtual mine management. In this paper, based on the actual case and the brief introduction of 3D visualization technology, the specific application of this technology in mining design is analyzed, hoping to have some reference value for the construction of digital and intelligent mine management system.Keywords: 3D visualization; mine; mining design; surface topography在计算机技术飞速发展的背景下,三维立体化矿山工程设计软件被广泛应用在矿山管理和生产中,比如:3DMined、Dimine、SD等软件的发明和应用,可三维立体化的显示矿山内部空间的赋存状态,清楚直观的展现矿层和地表地形之间的空间位置关系,从而提升空间分析功能,进一步揭示矿层信息,优化矿山三维模型,为下一步开采设计提供必要的技术指导。
基于3DMine的Web网页三维可视化插件设计与应用巩瑞杰;陈彦亭;常龙新;陈越;庞晔斌【摘要】随着矿山信息化进程的不断提升,对三维模型应用的需求也在不断增加.通过对矿体相关三维模型展示及简单操作进行研究,详细介绍了3 DWEB插件的程序结构、程序设计和具体功能,利用3DWEB插件免去了矿山常用二维矢量图形和三维模型对专业绘图软件的依赖,实现在网页窗口中显示,并且具有简单的编辑功能和计算功能,操作简单,取得了很好的效果,对于矿山地质常用专业软件的推广使用和矿山信息化建设的提高具有重要意义.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2018(000)010【总页数】5页(P142-145,150)【关键词】三维模型;3DWEB插件;编辑功能;信息化建设【作者】巩瑞杰;陈彦亭;常龙新;陈越;庞晔斌【作者单位】河北钢铁集团司家营铁矿有限公司;河北钢铁集团矿山设计有限公司;河北钢铁集团矿山设计有限公司;河北钢铁集团矿山设计有限公司;河北钢铁集团司家营铁矿有限公司【正文语种】中文当今社会互联网的发展使资源高度共享,网络信息化已经成为各行业提高效率的首选。
近年来,河钢矿业公司加快了信息化建设的步伐,以围绕矿山发展为目标,以自主创新为支撑,以提高管理水平和经济效益为目的,信息化建设的步伐稳步向前。
数字矿山建设是公司提高矿山管控水平、改善各项技术经济指标以及提升矿山长远竞争力的有力手段,它是以计算机及网络为手段,把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工,应用于各个生产环节与管理和决策之中,以达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的。
三维空间模型的创建及拓展应用是数字矿山建设中关键性的基础环节,对数字化矿山成果展示、矿山工程设计与管理决策具有十分重要的意义。
1 3DMine软件及3DWEB插件随着计算机软、硬件技术的不断发展,三维建模软件在地勘单位、设计院、矿山及高校得到广泛应用,比较有代表性的软件包括Dmine、3DMine、Supac、Micromine等。
浅谈对三维可视化技术的矿产管理信息系统的应用与研究孙晓丹发布时间:2023-05-11T07:45:18.169Z 来源:《中国建设信息化》2023年5期作者:孙晓丹[导读] 矿产资源的开采和利用是我国经济建设和社会发展的重要物质基础通化县二密镇人民政府摘要:矿产资源的开采和利用是我国经济建设和社会发展的重要物质基础,传统的矿产资源管理方式存在许多弊端,制约了我国矿产资源的合理开发利用,因此建立一套高效、便捷、准确的矿产管理信息系统是非常必要的。
本文阐述了三维可视化技术在矿产管理信息系统中的应用,分析了三维可视化技术在矿产管理信息系统中的主要作用,并对其实现途径进行了探讨,旨在为我国矿产资源管理信息系统建设提供有益参考。
关键词:三维可视化技术;矿产管理;信息系统引言:矿产管理信息系统(Mining Management Information System, MIS)是指运用现代计算机技术和现代数据库技术,把矿产资源的勘查、开发、生产、销售和管理等全过程进行集成,以实现资源信息的网络化管理和共享。
作为一种新型的矿产资源管理工具,矿产管理信息系统将为矿业企业的生产经营决策提供可靠的数据支持,使矿业企业在激烈的市场竞争中取得先机。
三维可视化技术是以计算机图形学、地学数据可视化及计算机图形学等理论为基础,并结合当前国际上先进的三维制图技术,将计算机图形图像处理与传统的矿产资源管理相结合而发展起来的一门新兴学科。
1.三维地质模型的建立三维地质模型是指在一定的空间位置和实体关系下,由各种地质数据和地质实体所组成的三维实体模型。
它可以模拟地球的真实形状,表示空间实体之间的各种关系。
其内容包括地层、构造、岩体、矿体等,它是建立矿床三维模型的基础[1]。
三维地质模型主要包括以下几个方面:(1)地层和岩体的三维空间分布特征。
地层是三维空间中最基本的单元,它包括岩层(岩石)、构造层和地层界面等。
岩层和岩体是地质体的基本结构单元,它们具有一定的几何特征和物理性质,在三维空间中具有相应的位置关系。
引言:
矿石品位分布计算是矿山开采中的重要环节,它直接关系到矿石的开
采效益和资源利用率。
而三维可视化建模技术的应用,则为矿石品位
分布计算提供了更加精准、高效的手段。
本文将从三个方面探讨三维
可视化建模技术在矿石品位分布计算中的应用。
一、三维可视化建模技术在矿石品位分布计算中的基本原理
三维可视化建模技术是一种将三维空间中的物体转化为计算机图像的
技术。
在矿石品位分布计算中,三维可视化建模技术可以将矿山的地
质构造、矿体分布等信息以三维图像的形式呈现出来,为矿石品位分
布计算提供了直观的视觉参考。
二、三维可视化建模技术在矿石品位分布计算中的应用案例
三维可视化建模技术在矿石品位分布计算中的应用案例有很多。
例如,在某矿山的矿石品位分布计算中,使用三维可视化建模技术将矿山的
地质构造、矿体分布等信息以三维图像的形式呈现出来,可以直观地
看到矿体的大小、形状、位置等信息,从而更加准确地计算出矿石品
位分布。
三、三维可视化建模技术在矿石品位分布计算中的优势
三维可视化建模技术在矿石品位分布计算中的优势主要有以下几点:1. 直观性:三维可视化建模技术可以将矿山的地质构造、矿体分布等
信息以三维图像的形式呈现出来,直观性更强。
2. 精准性:三维可视化建模技术可以更加准确地计算出矿石品位分布,提高了计算的精准度。
3. 高效性:三维可视化建模技术可以快速地生成三维图像,提高了计
算的效率。
结论:
三维可视化建模技术在矿石品位分布计算中的应用,可以提高计算的
精准度和效率,为矿山开采提供了更加科学、高效的手段。