孟龙

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.030

摘  要：从煤矿安全培训实际需求分析入手，文章确定了矿井灾害防治演练的总体目标和设计方案，将沉浸式虚拟现实技术引入至煤矿安全培训领域，研发了基于虚拟现实技术的煤矿井灾害防治演练平台。通过音效、文字、动画、三维漫游等形式，展示矿井灾害发生原因及造成的后果，该系统的使用极大提高了矿井安全培训的质量，取得了良好的培训效果。

关键词：虚拟现实技术;顶板灾害;3ds Max;Unity 3D

中图分类号：TP391.9      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）08-0108-04

Application of Virtual Reality Technology in the Drill of Mine Disaster Prevention and Control

MENG Long1，2

（1.China Coal Technology & Engineering Group Nanjing Design and Research Institute Co.，Ltd.，Nanjing  210031，China;

2.Nanjing YHD Intelligent Solutions Co.，Ltd.，Nanjing  210031，China）

Abstract：Starting from the actual demand analysis of coal mine safety training，this paper determines the overall goal and design scheme on the drill of mine disaster prevention and control，introduces immersive virtual reality technology into the field of coal mine safety training，and develops a coal mine disaster prevention and control drill platform based on virtual reality technology. Through the forms of sound effect，text，animation，three-dimensional roaming，etc.，the causes and consequences of mine disasters are displayed. The use of the system has greatly improved the quality of mine safety training，and has achieved good training effect.

Keywords：virtual reality technology;roof disaster;3ds Max;Unity 3D

0  引  言

煤矿矿井开采的重要特点是井下作业、工艺复杂、存在许多不确定因素。同时，煤矿生产系统包括“采、掘、机、运、通、排”等多个子系统^[1]，安全生产问题比较突出，管理难度较大。一直以来，煤矿企业、高校等均利用传统的教学方式使得学员来熟悉煤矿的生产系统、生产环节和空间结构。导致学习质量无法保证，甚至还影响了煤矿的安全高效生产。

提高安全培训课程的质量，一直是煤矿安全培训工作者及煤矿企业追求的目标^[2]。基于虚拟现实技术的安全培训系统开发，为学员提供三维动态环境下的安全信息、操作规程，将比以往在紙上获取的静态信息要牢固、有效得多^[3]。

1  虚拟现实技术概述

1.1  虚拟现实技术

虚拟现实技术是伴随多媒体技术发展起来的计算机新技术，它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术，生成三维逼真的虚拟环境。用户需借助VR眼镜及定位等设备实现在虚拟世界中对物体进行交互操作，进而产生身临其境的感受和体验，虚拟现实系统主要由计算机（服务器）、应用软件系统（内容制作）、输出输入设备（硬件）、用户和数据库组成。……