[发明专利]矿井三维全巷道虚化及设施设备显示方法

权利要求书

1.一种矿井三维全巷道虚化及设施设备显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在矿井三维场景中获取需要显示的三维模型及其世界坐标，分别构建矿井巷道的三维巷道模型集合S和矿井内的设施设备模型集合G；

S2：利用摄像机采集矿井巷道内的坐标信息，并在摄像机坐标点处开始，在空间前裁剪平面及后裁剪平面构成与所述三维巷道模型集合S和设施设备模型集合G具有映射关系的视锥体V，在视锥体V以内的巷道及设施设备模型是需要显示的三维模型，通过视锥体V裁剪，获得剩余巷道三维模型集合S′和剩余设施设备模型集合G′；

S3：计算剩余三维模型集合S′与摄像机点的空间位置关系，并根据计算结果虚化巷道面向摄像机点的巷道面壁图像，显示巷道背向摄像机点的巷道面壁图像；所述步骤S3具体包括:

S31：获取摄像机世界坐标向量v(x,y,z)；

S32：获取集合S′内单个三维巷道模型，得到其世界坐标向量u(x′,y′,z′)；

S33：用u减去v得到摄像机方向向量d(x″,y″,z″)，计算三维矩形巷道表面与向量d(x″,y″,z″)之间夹角，若小于180°，则虚化该巷道面壁图像；相反则显示该巷道面壁图像；

S4：完成剩余巷道集合S′及剩余设施设备G′的显示。

2.根据权利要求1所述的矿井三维全巷道虚化及设施设备显示方法，其特征在于，该显示方法还包括：

S5：当完成步骤S4后，摄像机视角发生移动时，则返回步骤S2-步骤S4的操作，直至完成矿井巷道内所有设施设备的显示。

3.根据权利要求1所述的矿井三维全巷道虚化及设施设备显示方法，其特征在于，步骤S2中所述的视锥体V为棱锥体，所述摄像机位于棱锥的椎顶。

4.根据权利要求1或2所述的矿井三维全巷道虚化及设施设备显示方法，其特征在于，该方法还包括:在虚化巷道面向摄像机点的巷道面壁图像后，对经虚化后的矿井巷道内的所有设施设备进行渲染。