巷道实现可视化技术

井巷工程主要包括各种井筒、井底车场巷道及硐室、运输大巷、采区巷道及回风巷道等，其仿真过程就是在数据预处理和井巷工程一体化模型的基础上，确立如竖井模型、斜井模型、水平巷道模型、斜坡道模型等的数据结构，再以仿真手段实现井巷工程的三维表达。

基于各类巷道模型和巷道数据表设计，分别建立竖井类、斜井类、水平直巷类、水平弧巷类、倾斜直巷类、倾斜弧巷类及水平类等。其中，竖井类包括竖井编号、竖井名称、井口位置、深度等属性，斜井类包括斜井编号、斜井名称、井口位置、井底位置等属性，水平直巷类包括水平直巷编号、水平直巷名称、所属水平编号及名称、起始位置、终止位置、类型、断面参数等属性；水平弧巷类包括水平弧巷编号、水平弧巷名称、所属水平编号及名称、弧半径及中心角、起点位置、终点位置、切线交点位置、离散点集合等属性；倾斜直巷类包括倾斜直巷编号、倾斜直巷名称、上水平编号及名称、下水平编号及名称、起始位置、终止位置、类型、断面参数、倾角、方向角等属性；倾斜弧巷类包括倾斜弧巷编号、倾斜弧巷名称、上水平编号及名称、下水平编号及名称、弧半径及中心角、起点位置、终点位置、切线交点空间投影位置、离散点集合等属性。其类及关系如图5.11所示。

图5.11　井巷可视化主要类图

在巷道可视化的过程中，可采用面绘制技术表达巷道的空间形态，再以体素形式表现巷道内部情况的体绘制技术为辅助，共同实现巷道的仿真。对于面绘制过程，其主要步骤如下。(www.xing528.com)

（1）根据巷道类型，设定显示颜色。

（2）建立各种巷道模型，对弧巷道进行直巷拟合。

（3）通过设定断面参数，求解各几何顶点值。

在显示过程中，巷道工程中的方形井筒模型、平巷直线巷道模型和倾斜直巷道模型使用长方体进行三维描述，平巷弧形巷道模型、倾斜弧形巷道模型采用多个六面体的组合进行模型的表达，圆筒竖井则以圆柱体形式展示。

根据侧重点不同，对于巷道内部情况的描述采用体素的形式进行表达。可采用直接体绘制技术，逐一对巷道内的各体素进行绘制，完成巷道内部结构的三维仿真，对于边界处的体素，则可通过再次细分体素，或构建新的结构以达到近似逼近真实巷道的情况。