(1)两井定向测量仿真既《两井定向测量虚拟实训教学系统》是以虚拟现实技术为核心专门为两井定向矿山测量模拟训练及考评教学目的开发的虚拟现实交互系统。通过图片、视频、动画、虚拟现实技术等手段满足测绘工程术专业《矿山测量学》等核心课程的理论与实践教学需要,解决课程教学案例展示手段单一欠感性、实践教学条件不足、真实实验环境恶劣无法开展等问题。建立一套融合教学演示、个人实践、虚拟实训的仿真场景,通过新颖、互动的新型教学模式,来强化学生的实际操作能力,巩固教学成果,提高教学效率。
(2)该套系统主要是两井定向测量原理、案例工程场景、实验方法与过程、实训模拟等进行三维仿真模拟,从而进行互动式教学。系统操作者可通过键盘、鼠标对测量仪器三维模型以及场景三维模型进行旋转、平移、放大、缩小并操作,在真三维的案例场景中,采用虚拟测量仪器开展针对性的交互训练,同时,系统配以介绍和背景音乐,就可以进行教学培训、授课、考核等教学工作,它可以使教学老师摆脱繁重的教学工作,大幅度提高教学效率和学生的学习积极性。同时,使学生能够不受时间和地点限制,完成专业的培训和锻炼,是一套技术先进与实用相结合的教学系统。
(3)系统需要提供至少1套典型煤矿地下测量场景,运用主流虚拟现实软件开发平台,建立煤矿三维虚拟场景,开发两井定向矿山测量虚拟实训软件。设计软件具备两井定向测量流程演示、场景漫游、基本操作使用、案例场景采集模拟、数据记录与内业计算虚拟演练等功能;场景数据与主流3d建模软件(如3DSStudio等)兼容。
(4)功能要求:
①虚拟场景:场景应具典型性、高度逼真,布局合理,能准确反映井口、工业广场、巷道、井筒、井架、煤矿设备等建筑结构与设施,尺寸比例合理,具有光源影响和阴影效果,有利于学生熟悉真实场景,提高真实实验的效率。
②具备步行模式、飞行模式等漫游功能,支持鼠标、键盘操作。具备鹰眼导航功能、教学内容快速导航功能,支持学习过程任意步骤重复学习。
③系统工具库包含以下主流测量设备:全站仪、棱镜、三角架、草图本等。
④能以箭头、小地图、流程图、示意图等形式引导学生在场景中布设仪器、安置人员,相应全站仪设备可独立交互操作并具备测量读数的功能。
⑤具备教学模式、训练模式、考核模式三种教学形式。教学模式实现实验过程的讲解,采用动画、视频等方式演示实验过程;训练模式通过智能语音、画面提示,采用交互式三维仿真,实训提示;考核模式有相应的分数评判。