一种用于矿井全息一张图的可视化方法技术

本发明专利技术公开了一种用于矿井全息一张图的可视化方法，该方法包括：通过协同设计平台采集巷道数据；对采集的巷道空数据进行存储；对存储的巷道空数据进行格式化，格式化后的巷道数据包括巷道信息、导线点信息；对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理；对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染。通过本发明专利技术，能够基于工程平面图，能够自动生成3D模型巷道以及纹理贴图，从而能够基于二维的图像以及相关信息实现巷道的三维显示，从而进一步实现巷道场景的虚拟现实漫游。

【技术实现步骤摘要】
一种用于矿井全息一张图的可视化方法
本专利技术属于矿井工程信息化
，尤其涉及一种用于矿井全息一张图的可视化方法。
技术介绍
煤矿生产环境复杂多变，为了实现煤矿的安全生产，需要煤矿地测、一通三防、机电、生产、监测等部门紧密协作。煤矿生产同时是一个动态、实时变化的过程，伴随着煤矿的开采，各种数据实时在变化，因此需要各部门实时数据的及时更新、一体化地供给所需要主题、场景或者位置的数据。虽然有现有技术公开了“一张图模式”的煤矿管理系统，其公开了管理系统的架构，即包括数据源层、协同更新服务层、数据存储服务层和业务应用层，但是数据源层通过协同更新层将内部数据分别纳入数据存储层中对应的各个数据库中，导致数据更新慢，而且只能提供部分图像的关联显示，不能进行三维显示，也不能真正实现按照主题或者场景、位置灵活获取矿产相关数据。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的技术方案。因此，本专利技术的一个方面，提供了一种用于矿井全息一张图的可视化方法，该方法包括：通过协同设计平台采集巷道数据；对采集的巷道空数据进行存储；对存储的巷道空数据进行格式化，格式化后的巷道数据包括巷道信息、导线点信息；对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理；对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染。可选的，对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理，包括：对夹角在预定角度范围的两个导线的交叉点进行倒角处理。可选的，对夹角在预定角度范围的两个导线的交叉点进行倒角处理，具体包括：根据夹角和邦宽计算缩进距离、缩进位置，所述导线点信息包括邦宽；根据夹角、缩进位置、邦宽计算出夹角的角分线上的位置；以所述位置为圆心，以邦宽为半径，在两条导线的缩进位置间画弧形。可选的，对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染，具体包括：根据所述弧形，邦宽向左右延伸，构建左右邦底板；根据所述左右邦底板向上延伸，确定顶板端点位置，根据顶板端点位置进行插值绘制拱形。可选的，对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理，包括对三条以上的导线的交叉点进行平滑处理。可选的，对三条以上的导线的交叉点进行平滑处理，具体包括下述步骤：对交叉点分支的导线进行排序；按照顺序，根据邦宽依次在角分线上做投影；根据投影点构建交叉点底板。可选的，对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染，包括：根据所述底板、巷高垂直向上构建顶板端点；根据所述顶板端点进行插值，生成顶板曲面。可选的，先根据所述顶板端点插值生成多边形，再根据所述多边形插值生成贝塞尔曲面。可选的，对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染包括包括：获取规范化平面图，所述规范化平面图包括巷道中心线三维坐标、巷道截面的几何轮廓参数；根据所述规范化平面图进行巷道的拓扑表示与初始化；对巷道进行三角网剖分；对剖分后的巷道进行纹理映射渲染；利用3D引擎进行巷道的三维显示。可选的，根据所述规范化平面图进行巷道的拓扑表示与初始化，包括：利用n个离散点序列表示巷道从地面侧边到穹顶的截面。可选的，对巷道进行三角网剖分，包括利用四边形集合分别对巷道壁、巷道地面建模。本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术基于工程平面图，能够自动生成3D模型巷道以及纹理贴图，从而能够基于二维的图像以及相关信息实现巷道的三维显示，从而进一步实现巷道场景的虚拟现实漫游。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述技术方案和其目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本专利技术提出的一种用于矿井全息一张图的可视化方法的流程图；图2-4依序示出了对两条巷道形成的交叉点进行倒角计算的过程；图5示出了对三条以上巷道形成的交叉点进行倒角计算的过程；图6示出了本专利技术提出的对巷道进行三维化的流程图。图7示出了本专利技术提出的一种用于矿井全息一张图的二三维一体化可视化方法的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术提供一种用于矿井全息一张图的可视化方法，如图1所示，该方法包括：S1.通过协同设计平台采集巷道数据；S2.对采集的巷道空数据进行存储；S3.对存储的巷道空数据进行格式化，格式化后的巷道数据包括巷道信息、导线点信息；S4.对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理；S5.对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染。所述巷道信息包括父巷道geocode、巷道geocode、巷道名称、巷道topo起点、巷道topo终点；所述导线点信息包括导线点geocode,点名、X坐标、Y坐标、底高程、巷高、左邦距离、右邦距离、二套邦线是否打开、二套左邦距离、二套右邦距离、巷道geocode。对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理，包括：对夹角在预定角度范围的两个导线的交叉点进行倒角处理。优选的，所述预定角度范围为5o-179o。作为一种具体实施方式，对夹角在预定角度范围的两个导线的交叉点进行倒角处理，如图2、3、4所示，具体可包括：根据夹角和邦宽计算缩进距离、缩进位置，所述导线点信息包括邦宽；根据夹角、缩进位置、邦宽计算出夹角的角分线上的位置；以所述位置为圆心，以邦宽为半径，在两条导线的缩进位置间画弧形。在这种实施方式下，对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染，如图5所示，具体包括：根据所述弧形，邦宽向左右延伸，构建左右邦底板；根据所述左右邦底板、巷高向上延伸，确定顶板端点位置，一般是顶板的4个端点位置；根据顶板端点位置进行插值绘制拱形。对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理，包括对三条以上的导线的交叉点进行平滑处理。作为另一种具体实施方式，如图5所示，对三条以上的导线的交叉点进行平滑处理，具体包括下述步骤：对交叉点分支的导线进行排序；按照顺序，根据邦宽依次在角分线上做投影；根据投影点构建交叉点底板。对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染，包括：根据所述底板、巷高垂直向上构建顶板端点；根据所述顶板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于矿井全息一张图的可视化方法，其特征在于，该方法包括：/n通过协同设计平台采集巷道数据；/n对采集的巷道空数据进行存储；/n对存储的巷道空数据进行格式化，格式化后的巷道数据包括巷道信息、导线点信息；/n对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理；/n对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于矿井全息一张图的可视化方法，其特征在于，该方法包括：
通过协同设计平台采集巷道数据；
对采集的巷道空数据进行存储；
对存储的巷道空数据进行格式化，格式化后的巷道数据包括巷道信息、导线点信息；
对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理；
对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染。


2.根据权利要求1所述的用于矿井全息一张图的可视化方法，其特征还
在于，对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理，包括：对夹角在预定角度范围的两个导线的交叉点进行倒角处理。


3.根据权利要求2所述的用于矿井全息一张图的可视化方法，对夹角在
预定角度范围的两个导线的交叉点进行倒角处理，具体包括：
根据夹角和邦宽计算缩进距离、缩进位置，所述导线点信息包括邦宽；
根据夹角、缩进位置、邦宽计算出夹角的角分线上的位置；
以所述位置为圆心，以邦宽为半径，在两条导线的缩进位置间画弧形。


4.根据权利要求3所述的用于矿井全息一张图的可视化方法，其特征还
在于，对平滑过度处理后的巷道数据进行三维渲染，具体包括：
根据所述弧形，邦宽向左右延伸，构建左右邦底板；
根据所述左右邦底板向上延伸，确定顶板端点位置，
根据顶板端点位置进行插值绘制拱形。


5.根据权利要求1所述的用于矿井全息一张图的可视化方法，其特征还
在于，对格式化的巷道数据进行导线平滑过度处理，包括对三条以上的导线的交叉点进行平滑处理。


6.根据权利要求1所述的用于矿井全息一张...

【专利技术属性】
技术研发人员：李何，蔡世栋，刘腾腾，刘永瑄，
申请(专利权)人：华夏天信北京智能低碳技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11