综采工作面仿真系统的设计与实现

摘要................................................................................................................................. I 目录................................................................................................................................ I V 1 绪论 (1)

1.1 选题的背景及意义 (1)

1.2 虚拟现实技术的产生与发展 (2)

1.3 虚拟现实在矿业工程中的研究现状 (3)

1.3.1 国外研究现状 (3)

1.3.2 国内研究现状 (4)

1.4 论文的创新点 (5)

1.5 论文的研究内容及组织结构 (6)

1.6 本章小结 (7)

2 系统设计及关键技术分析 (9)

2.1 综采工作面设备及布置 (9)

2.2 系统功能 (10)

2.2.1 系统需求分析 (10)

2.2.2 系统设计目标 (11)

2.3 关键技术分析 (12)

2.3.1 三维建模技术 (12)

2.3.2 VRay渲染技术 (14)

2.3.3 虚拟现实引擎技术 (15)

2.3.4 数据库技术 (17)

2.3.5 软硬件通信技术 (17)

2.4 系统设计架构 (18)

2.5 本章小结 (18)

3 模型创建及输出 (19)

3.1 建模及优化 (19)

3.1.1 建模一般流程 (19)

3.1.2 模型优化 (20)

3.2 采煤机建模 (22)

3.2.1 几何建模 (22)

3.2.2 贴图烘焙 (25)

3.2.3 灯光布置 (26)

3.3 液压支架建模 (28)

3.3.1 液压支架几何建模 (28)

3.3.2 液压支架行为建模 (29)

3.4 其他模型创建 (30)

3.5 模型输出 (31)

3.5.1学习视频输出 (31)

3.5.2模型导出 (32)

3.6 本章小结 (33)

4 仿真软件开发 (35)

4.1 软件执行流程 (35)

4.2 交互操作开发 (37)

4.2.1 上位机通信端口实现 (37)

4.2.2 设备操作 (38)

4.2.3 特效制作 (41)

4.2.4 漫游实现 (44)

4.2.5 多屏显示实现 (46)

4.2.6 场景渲染优化 (47)

4.3 视频学习功能开发 (48)

4.4 考试系统开发 (49)

4.5 本章小结 (52)

5 硬件平台开发 (53)

5.1 硬件平台设计架构 (53)

5.2 硬件电路设计 (54)

5.2.1 电源电路设计 (54)

5.2.2 时钟电路设计 (54)

5.2.3 用户输入电路设计 (55)

5.2.4 串行通信电路设计 (56)

5.2.5 复位电路路设计 (56)

5.3 硬件平台程序设计 (57)

5.3.1 主程序架构设计 (57)

5.3.2 串口通信程序 (58)

5.3.3 键盘扫描程序 (59)

5.4 本章小结 (60)

6 系统功能测试 (61)

6.1 系统实现平台 (61)

6.2 硬件平台效果展示 (61)

6.3 仿真软件效果展示 (62)

6.3.1 主界面效果 (62)

6.3.2 视频学习 (63)

6.3.3 模拟实操 (64)

6.3.4 井底漫游 (65)

6.3.5 理论考试 (66)

6.4 本章小结 (68)

7 总结与展望 (69)

7.1 本文研究工作总结 (69)

7.2 研究展望 (69)

作者简历 (75)

学位论文数据集 (77)