| 摘要 | 第1页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 详细摘要 | 第8-11页 |
| Detailed Abstract | 第11-20页 |
| 1 绪论 | 第20-34页 |
| ·研究背景 | 第20-23页 |
| ·近些年矿井突水事故频发，凸显应急救灾能力不足 | 第20-21页 |
| ·仿真技术日趋成熟，应用广泛 | 第21-22页 |
| ·仿真技术研究逐步成为矿井应急救援和应急指挥的重要辅助手段 | 第22-23页 |
| ·研究目的及意义 | 第23-24页 |
| ·研究的目的 | 第23页 |
| ·研究的意义 | 第23-24页 |
| ·国内外研究现状 | 第24-29页 |
| ·国外 VR 在矿山方面的研究现状 | 第24-27页 |
| ·国内 VR 在矿山方面的研究现状 | 第27-29页 |
| ·OSG 的发展与研究应用现状 | 第29页 |
| ·VR 的矿井突水应用现状评述 | 第29-31页 |
| ·主要研究内容 | 第31-32页 |
| ·技术路线 | 第32-33页 |
| ·本章小结 | 第33-34页 |
| 2 OSG 技术研究 | 第34-42页 |
| ·OSG 概念 | 第34-37页 |
| ·OSG 的特性与优势 | 第34-35页 |
| ·OSG 组成结构 | 第35-36页 |
| ·三维场景的组织与管理 | 第36-37页 |
| ·三维场景的渲染 | 第37-39页 |
| ·着色器 | 第37-38页 |
| ·延迟着色 | 第38页 |
| ·场景的裁剪 | 第38页 |
| ·渲染状态的管理 | 第38-39页 |
| ·运动物体的实时更新 | 第39页 |
| ·并行渲染技术 | 第39页 |
| ·系统开发流程 | 第39-40页 |
| ·本章小结 | 第40-42页 |
| 3 矿井突水系统数值模型及解算 | 第42-66页 |
| ·矿井突水系统概论 | 第42-45页 |
| ·矿井突水类型划分 | 第42-44页 |
| ·突水因素分析 | 第44-45页 |
| ·矿井突水中的基本方程 | 第45-51页 |
| ·明渠恒定流计算 | 第46-47页 |
| ·非恒定流计算 | 第47-51页 |
| ·明渠非恒定流方程的解算方法 | 第51-53页 |
| ·初始条件 | 第52页 |
| ·边界条件 | 第52-53页 |
| ·突水网络中的水流的运动规律和水量分配 | 第53-54页 |
| ·矿井突水模型研究 | 第54-64页 |
| ·影响突水水流蔓延的因素 | 第54页 |
| ·巷道网络结构分析 | 第54-55页 |
| ·突水解算模型 | 第55-64页 |
| ·本章小结 | 第64-66页 |
| 4 矿井巷道参数化建模及巷道漫游 | 第66-84页 |
| ·矿井巷道类型和几何形状 | 第66-68页 |
| ·基于 LOFT 的巷道放样建模 | 第68-70页 |
| ·LOFT 算法概述 | 第68页 |
| ·LOFT 算法在 OSG 中的实现 | 第68-70页 |
| ·基于 NURBS 的曲面建模 | 第70-74页 |
| ·NURBS 曲线定义 | 第70-71页 |
| ·NURBS 曲面定义 | 第71-72页 |
| ·NURBS 在巷道建模中的应用 | 第72-74页 |
| ·巷道渲染与漫游 | 第74-82页 |
| ·巷道渲染 | 第74-77页 |
| ·步行漫游 | 第77-82页 |
| ·本章小结 | 第82-84页 |
| 5 巷道突水蔓延状况实时仿真 | 第84-102页 |
| ·流体模拟分类研究 | 第84-85页 |
| ·基于物理的水流模拟方法比较和选择 | 第85-86页 |
| ·突水蔓延模型和实时仿真的有效结合 | 第86页 |
| ·突水过程的实时动态模拟 | 第86-94页 |
| ·基于 SPH 的水流过程模拟 | 第86-89页 |
| ·基于改进的 Marching Cubes 算法 | 第89-91页 |
| ·基于 GPU 的体积密度场和粒子更新方法 | 第91-94页 |
| ·水流的真实感表达 | 第94-99页 |
| ·基于纹理的水流态势和波纹表达 | 第94-96页 |
| ·粒子系统概述 | 第96-97页 |
| ·基于粒子的水浪水花特效仿真 | 第97-98页 |
| ·水流的纹理方式渲染和粒子方式渲染 | 第98-99页 |
| ·突水过程虚拟场景的多层次表现 | 第99-100页 |
| ·本章小结 | 第100-102页 |
| 6 巷道人员应急疏散的最优路径选择与实时仿真 | 第102-122页 |
| ·矿井突水最优路径搜索算法选择 | 第102-111页 |
| ·几种搜索算法比较 | 第102-103页 |
| ·基于 A*的路径搜索算法 | 第103-104页 |
| ·A*算法的改进 | 第104-105页 |
| ·基于导航网格的路径搜索算法 | 第105-111页 |
| ·矿井突水应急救援仿真 | 第111-117页 |
| ·Multi-Agent 系统构建 | 第111-113页 |
| ·多人员导航与全局路径规划 | 第113页 |
| ·基于交互障碍速度方法的碰撞躲避 | 第113-114页 |
| ·动态限制与相邻选择 | 第114-115页 |
| ·全局整合和局部规划 | 第115-116页 |
| ·人员方向推断 | 第116页 |
| ·静态和动态障碍物 | 第116页 |
| ·避灾路径搜索 | 第116-117页 |
| ·人员应急疏散的实时仿真 | 第117-119页 |
| ·矿井突水应急疏散系统的总体架构 | 第117-118页 |
| ·仿真模型初始设置 | 第118-119页 |
| ·Agent 的决策和学习机制 | 第119页 |
| ·应急疏散实时仿真 | 第119页 |
| ·本章小结 | 第119-122页 |
| 7 矿井突水应急虚拟仿真系统应用研究 | 第122-154页 |
| ·系统设计 | 第122-127页 |
| ·系统开发环境 | 第122页 |
| ·系统的总体结构设计 | 第122-123页 |
| ·系统模块设计 | 第123-125页 |
| ·系统功能的实现 | 第125-126页 |
| ·系统的响应指标 | 第126-127页 |
| ·景区大场景建模 | 第127-129页 |
| ·建模工区特点 | 第127-128页 |
| ·地表模型构建 | 第128-129页 |
| ·数据输入模块 | 第129-131页 |
| ·巷道数据数字化与建模 | 第129-131页 |
| ·其他数据输入 | 第131页 |
| ·巷道模型构建模块 | 第131-135页 |
| ·巷道生成 | 第132页 |
| ·巷道交叉处处理 | 第132-133页 |
| ·巷道动态更新 | 第133-134页 |
| ·巷道关系分析 | 第134-135页 |
| ·巷道管理和维护 | 第135页 |
| ·模型动态调度模块 | 第135页 |
| ·矿井真实感渲染模块 | 第135-136页 |
| ·交互漫游模块 | 第136-140页 |
| ·虚拟场景管理与查询模块 | 第140-141页 |
| ·突水点检测模块 | 第141-142页 |
| ·突水点信息录入 | 第141页 |
| ·突水点数据管理 | 第141-142页 |
| ·对象运动模拟模块 | 第142-144页 |
| ·突水蔓延线路生成模块 | 第144-146页 |
| ·突水源信息设定 | 第144页 |
| ·突水蔓延线路生成 | 第144-146页 |
| ·突水仿真模块 | 第146-148页 |
| ·水灾事故避灾路线演示 | 第148-150页 |
| ·应急疏散仿真模块 | 第150-152页 |
| ·本章小结 | 第152-154页 |
| 8 结论和展望 | 第154-158页 |
| ·结论 | 第154-155页 |
| ·展望 | 第155-158页 |
| 参考文献 | 第158-164页 |
| 致谢 | 第164-166页 |
| 作者简介 | 第166页 |
| 在学期间发表的学术论文 | 第166-167页 |
| 在学期间参加科研项目 | 第167页 |