基本信息
- 项目名称：
- 煤矿安全操作互动演示系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 煤矿安全操作互动演示系统以3dmax和virtools两款软件为平台进行开发。在3dmax中进行虚拟场景和角色的构建，骨骼动画的制作，并对纹理材质进行烘焙渲染。然后将3dmax中导出的角色、模型、动画、材质等文件导入virtools中进行脚本的编辑。
- 详细介绍：
- 煤矿安全操作互动演示系统以3dmax和virtools两款软件为平台进行开发。在3dmax中进行虚拟场景和角色的构建，骨骼动画的制作，并对纹理材质进行烘焙渲染。然后将3dmax中导出的角色、模型、动画、材质等文件导入virtools中进行脚本的编辑。该系统主要包括动画演示和互动训练两大部分。动画演示通过播放动画来演示正确的安全操作流程和规范。互动训练模块可以让煤矿工人在系统建立的虚拟环境中使用鼠标，键盘，操纵杆等进行各项生产操作的演练，同时系统提供了一个评分系统，通过系统的检测，可以发现工人的操作失误，对煤矿工人的操作进行评价。该系统积极采用现代化培训设施和电脑多媒体、远程教育、网络平台等手段开展教学，将文字、声音、图形、图像等相结合，通过真实的画面抓住煤矿工人的注意力，使抽象的问题形象化，使枯燥的文字叙述变得生动有趣，使深奥的东西变得浅显易懂，对于工人的文化素质要求不高，工人的培训积极性显著提高，明显缩短了培训周期，节省了培训成本同时加强了培训的针对性，培训效果有了显著的提高
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了解决传统煤矿安全培训存在的不足，开发了煤矿安全操作互动演示系统，以3dmax和virtools为技术平台通过动画演示和互动培训两个模块对煤矿工人进行日常安全操作的培训。
科学性、先进性及独特之处
- 以现代计算机多媒体技术和传感技术为基础，创建了虚拟现实培训方法，明显优于传统的煤矿安全生产培训方式。
应用价值和现实意义
- 该系统可以应用于煤矿安全生产培训领域，大大减少了煤矿安全生产培训的成本和周期，同时提高了煤矿工人的学习兴趣。
学术论文摘要
- 加强煤矿安全培训是保障煤矿生产安全的重要措施，为了解决传统安全培训的不足，以3dmax和virtools为技术平台开发了煤矿安全操作互动演示系统。该系统通过动画演示和互动培训两个模块对煤矿工人进行日常安全操作的培训。该系统运用虚拟现实技术，在3dmax中进行虚拟场景的构建，在virtools中进行脚本编辑与互动开发。然后对系统的运行进行进一步的优化。通过实际应用显示，该系统在提高煤矿工人的培训积极性的同时减少了培训的费用与周期取得了良好的效果。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]张瑞新,任廷祥.虚拟现实技术及其在采矿工程中的应用[J].中国矿业大学学报,27（3）,1998: 229-234 [2]毛善君，熊伟 .煤矿虚拟环境系统的总体设计及初步实现[J].煤炭学报，30（5）2005:571-575 [3] KIZIL M. Virtual reality applications in the Australian minerals industry[C]. Application of Computers and Operations Research in the Minerals Industries, South African, 2003: 569-574. [4] Mallett L., Unger R. Virtual reality in mine training.[R] Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc.,2007: 1-4.
同类课题研究水平概述
- 国外早在上世纪90年代末开始，应用虚拟现实技术进行矿山作业的模拟训练就受到了人们的关注。2006年，由美国职业安全与健康研究院（NIOSH）发起，在匹兹堡召开了专门的虚拟现实与采矿安全训练的国际会议，与会的研究者展示了各自的研究成果。如德国DMT技术学院开发了长壁开采支护的训练系统。西班牙资源开发与研究协会开发的掘进机操作训练系统。NlOSH 则研究如何将矿山培训内容制作成教育游戏。 近几年，国内的研究者在这方面也做了一些研究工作。但目前在国内实际应用方面仍然处于空白状态，还没有实际用于矿山安全作业培训的仿真系统。
