体素和场量的融合统一

矿山复合场是一个多种场量（如数值量、状态量、几何量、矢量等）并存的、参量（如采掘、供电、运输、通风等设备运行状态量等）相互影响的系统，难以对其进行系统的数学或物理解析，但是计算机技术的发展为研究矿井复合场模型奠定了基础，尤其是科学计算可视化中的体绘制技术，为矿山复合场的动态仿真和属性关系的直观表现创造了条件[1]。

体绘制技术是科学计算可视化的一个重要组成部分，它是在吸收图像处理、计算机视觉和计算机图形学等学科有关知识的基础上发展起来的一种绘制技术。体绘制的任务就是要揭示物体内部复杂的结构，使人们能够直观地考察通常情况下看不到的物体内部结构。传统计算机图形学以面和边等二维基元来描述物体，不涉及研究对象的内部信息，而体绘制技术则是以三维基元（体素）来描述整个物体，它描述了物体内外的全部信息。

分析矿山复合场各仿真对象，矿山复合场场量主要包括：有关地表地形、地矿体、地质构造、地质界面、井巷工程等的几何量；有关多介质地层体的属性量，包括矿岩体的物质组分、品位、力学性能等分布量；有关井下气象的参数量，包括温度、湿度、有害气体及粉尘粒子浓度等参量及其分布等。虽然矿山复合场场量所涉及的学科领域各不相同，但是它们均可在相应领域理论的支持下，利用数据预处理、数值计算、空间映射等技术，形成表征对象的各种属性、状态及其内部特征的三维散点集合，进而可以在此集合基础上建立描述各种对象的矿山复合场模型。(www.xing528.com)

在散点集合形成和量场模型建立的过程中，三维空间中的各场量离散点与体视化技术中的体素可以得到统一，构成了矿山复合场模型及其三维可视化仿真技术的共同基础。