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摘 要：从传统的矿山开采工作中可以看出，主要的开采技术以二维技术和三维技术为主，虽然这种方式可以对矿井的基本构造以及管道的设置状况进行描述，但是其结果的形象性不够，直观性不强。从某种程度上开看，这种开采设计工作对于开采工作来说会产生一定的影响。针对这一缺陷和弊端，本文主要对可视化技术在矿山开采设计工作中的应用状况进行分析和探讨，希望能够和相关的工作人员进行交流。
关键词：矿山开采；可视化设计；应用方法
通常情况下，矿山的开采工作都需要在地下进行，这种开采环境比较复杂，而且需要以相关的数据为主要依据，对其进行缜密地分析和探讨。在矿山开采和设计工作中，如果一直采用auto CAD软件来进行设计工作，其结果不够明显，可视性不强。不仅影响到设计工作人员的思路，同时还会影响到设计工作的高效性。所以，在矿山开采设计工作中，应用可视化设计技术和方式具有一定的可行性。
1 可视化设计的概念
二维平面设计主要是表现矿山开采的内容和平面图，这种方式的主要不足就是缺乏一定的立体感，同时也没有任何灯光以及声音的效果。在这种方案设计实施之初，工作人员无法理解设计人员的真正意图，所以，很难从整体上对施工的理念以及规定的设计方式进行把握，久而久之，就形成了沟通和交流之间的障碍问题。为了避免出现这一问题，需要在矿山设计工作中采用可视化设计方式。在这种设计方式中，主要采用的是3D max软件，然后再用Auto CAD制图软件来完成，这两种软件相结合，可以实现二维和三维的转换工作。这种设计方式的可视性较强，工作人员可以进行明确地交流和沟通，促进设计方案的高效性。
2 矿山开采设计中可视化软件的选择
在矿山开采的过程中，无论是工作人员还是开采工作人员，都应该按照矿山开采的基本标准来进行。三维软件类型较多，可视化程度明显提升，比较常见的就是3D max、Maya、ligh wave等等。在进行软件选择的过程中，需要符合的标准有：要明确符合矿山开采的可视化进程，相关软件的选择需要和传统的开采软件相互连接，另外，软件的类型不能过于复杂。经过比较，选择软件的优点如下：
第一，3D Studio VIZ软件的最大使用人群是工程系统设计人员，这种软件的可视化设计系统比较先进，而且是3D Studio MAX 3.0的简化产品，这两种软件虽然工作界面相同，但前者是后者的升级版本，在操作使用的过程中比较方便，设计人员在使用软件进行作图时能够快速的进入工作的状态。另外，这款软件在学习时也比较简单。
第二，Auto CAD与3D Studio VIZ都是比较优秀的制图软件，前者主要是进行二维图形的设计，后者主要是进行三维图形的设计，而且这两款软件均同属于一家软件开发公司，所以，在使用软件的过程中会有许多相似的地方。另外，这两款軟件在一定的范围控制下，能够进行数据交换，这就省去使用3D Studio VIZ时的前期准备工作。
第三，利用3D Studio VIZ的特性，在一个空间内能够建造多个复杂的模型，还能够在空间内部对模型进行加工处理，赋予模型灯光、材质、贴图等，能够增强整个空间的立体感。
3 利用3D Studio VIZ解决矿山开采设计的可视化问题
3.1 利用Terrain形成矿区的地形立体图像
设计工作人员在进行工程设计的过程中需要地、测部门提供准确的数据资料，如果该部门提供的资料不够清楚明确，或者是直接提供该地区地形图纸，设计人员采取的办法是使用扫描仪或者数字化仪对图纸进行处理。当对平面地形进行数字化处理以后，设计者再根据矿山地区的地形特点，对数据资料进行加工分层，通常来讲，区分的层数越多，形成的地形地貌就越精确。
3.2 确立矿体的立体模型图
在工程设计的初期阶段，就已经对工程的各项数据进行了划分，并把数值输入到计算机中。因为设计的前期准备工作已经做好，只需要在计算机内把不同的台阶变为不同的层进行划分，用三维坐标表示出来。在利用3D Studio VIZ软件制作矿体的立体图形时，一般有两种方法：第一，使用放样命令。这种命令在使用的过程中，比较不好控制，稍微不注意产生的图形就会变形，而且形成的模型比较粗糙，优点是平面图形中的点和线段都比较容易调节。第二，利用NURBS的方式进行建模。利用这种方式创建出来的模型效果比利用放样创建的模型效果要好，使用NURBS的最大优点是能够对一些比较复杂的曲面进行处理。矿山开采中，每个物体都是由比较复杂的曲面构成的，利用别的建模方式创建物体模型，取得的效果都不够明显。
3.3 利用物体进行空间组合
（1）Studio VIZ和AutoCAD的默认坐标都是世界原点，所以，在AutoCAD中设定的坐标点在进入3D Studio VIZ软件时，都会进行坐标系的转换，这种转换能够为图形以及数据对齐创造条件。
（2）在AutoCAD中制作平面图形时，需要设定相同的比例尺。
（3）在AutoCAD中制作的物体，需要有相同的坐标原点，也就是数据之间的相对坐标原点数据值要统一。
4 后期合成处理
在矿山开采的可视化设计中，对空间物体进行后期的合成处理也是十分关键和重要的，因为在前期的设计中，会形成各种各样的声音、文字等素材，必须要通过后期合成处理来使其充分结合在一起，为使用者提供更加全面完善的空间可视化效果。这也是实现设计者意图的关键步骤。只有经过了后期合成处理，才能提高矿山开采的可视化设计水平。在后期处理中，计算机的配制与软件的选择都非常重要，必须要结合实际情况合理的选择，这样才能最大程度的优化合成处理效果。
5 关于矿山开采设计中可视化设计的几点思考
目前我国矿山开采设计中，使用可视化设计方法的实践经验较少，很多技术还不够成熟。但是已经对可视化设计有了一定的了解，这为今后的可视化设计技术发展提供了良好的条件。目前国外的可视化设计在数据输入与模型建立等方面都取得了很好的成绩，其设计水平要远远高于我国，为此我们必须要不断的创新可视化技术，以缩短与发达国家之间的差距。
而要想赶上或超过世界先进的可视化设计技术，不但需要自身加强创新和研发，还要注意借鉴和吸收他人的先进经验，并结合我国实际国情加以改进，才能充分发挥可视化设计在矿山开采中的作用。当然，人才是第一生产力，我们还需要加大对采矿专业可视化设计人才的培养，并为其创造更好的研发工作环境，以促进可视化设计的发展。
结束语
总之，在矿山开采中，如果能够充分发挥三维软件的作用，进行可视化设计，将会大大的提升矿山开采设计水平，使矿山开采方案更具科学性、直观性与合理性，从而为更加安全高效的开采矿产奠定基础。然而我国现如今的可视化设计水平还相对较低，还需要我们继续加大研究力度，提高可视化设计的发展速度。
参考文献
[1]魏连江，王红胜.三维可视化技术在矿山开采辅助设计中的应用研究[J].矿业工程，2010（6）.
[2]李德，汪德文.基于三维可视化技术的露天境界优化研究[J].金属矿山，2010（4）.
[3]张保俊.可视化设计在矿山开采设计中的应用分析[J].科技与企业， 2014（3）.
关键词：矿山开采；可视化设计；应用方法
通常情况下，矿山的开采工作都需要在地下进行，这种开采环境比较复杂，而且需要以相关的数据为主要依据，对其进行缜密地分析和探讨。在矿山开采和设计工作中，如果一直采用auto CAD软件来进行设计工作，其结果不够明显，可视性不强。不仅影响到设计工作人员的思路，同时还会影响到设计工作的高效性。所以，在矿山开采设计工作中，应用可视化设计技术和方式具有一定的可行性。
1 可视化设计的概念
二维平面设计主要是表现矿山开采的内容和平面图，这种方式的主要不足就是缺乏一定的立体感，同时也没有任何灯光以及声音的效果。在这种方案设计实施之初，工作人员无法理解设计人员的真正意图，所以，很难从整体上对施工的理念以及规定的设计方式进行把握，久而久之，就形成了沟通和交流之间的障碍问题。为了避免出现这一问题，需要在矿山设计工作中采用可视化设计方式。在这种设计方式中，主要采用的是3D max软件，然后再用Auto CAD制图软件来完成，这两种软件相结合，可以实现二维和三维的转换工作。这种设计方式的可视性较强，工作人员可以进行明确地交流和沟通，促进设计方案的高效性。
2 矿山开采设计中可视化软件的选择
在矿山开采的过程中，无论是工作人员还是开采工作人员，都应该按照矿山开采的基本标准来进行。三维软件类型较多，可视化程度明显提升，比较常见的就是3D max、Maya、ligh wave等等。在进行软件选择的过程中，需要符合的标准有：要明确符合矿山开采的可视化进程，相关软件的选择需要和传统的开采软件相互连接，另外，软件的类型不能过于复杂。经过比较，选择软件的优点如下：
第一，3D Studio VIZ软件的最大使用人群是工程系统设计人员，这种软件的可视化设计系统比较先进，而且是3D Studio MAX 3.0的简化产品，这两种软件虽然工作界面相同，但前者是后者的升级版本，在操作使用的过程中比较方便，设计人员在使用软件进行作图时能够快速的进入工作的状态。另外，这款软件在学习时也比较简单。
第二，Auto CAD与3D Studio VIZ都是比较优秀的制图软件，前者主要是进行二维图形的设计，后者主要是进行三维图形的设计，而且这两款软件均同属于一家软件开发公司，所以，在使用软件的过程中会有许多相似的地方。另外，这两款軟件在一定的范围控制下，能够进行数据交换，这就省去使用3D Studio VIZ时的前期准备工作。
第三，利用3D Studio VIZ的特性，在一个空间内能够建造多个复杂的模型，还能够在空间内部对模型进行加工处理，赋予模型灯光、材质、贴图等，能够增强整个空间的立体感。
3 利用3D Studio VIZ解决矿山开采设计的可视化问题
3.1 利用Terrain形成矿区的地形立体图像
设计工作人员在进行工程设计的过程中需要地、测部门提供准确的数据资料，如果该部门提供的资料不够清楚明确，或者是直接提供该地区地形图纸，设计人员采取的办法是使用扫描仪或者数字化仪对图纸进行处理。当对平面地形进行数字化处理以后，设计者再根据矿山地区的地形特点，对数据资料进行加工分层，通常来讲，区分的层数越多，形成的地形地貌就越精确。
3.2 确立矿体的立体模型图
在工程设计的初期阶段，就已经对工程的各项数据进行了划分，并把数值输入到计算机中。因为设计的前期准备工作已经做好，只需要在计算机内把不同的台阶变为不同的层进行划分，用三维坐标表示出来。在利用3D Studio VIZ软件制作矿体的立体图形时，一般有两种方法：第一，使用放样命令。这种命令在使用的过程中，比较不好控制，稍微不注意产生的图形就会变形，而且形成的模型比较粗糙，优点是平面图形中的点和线段都比较容易调节。第二，利用NURBS的方式进行建模。利用这种方式创建出来的模型效果比利用放样创建的模型效果要好，使用NURBS的最大优点是能够对一些比较复杂的曲面进行处理。矿山开采中，每个物体都是由比较复杂的曲面构成的，利用别的建模方式创建物体模型，取得的效果都不够明显。
3.3 利用物体进行空间组合
（1）Studio VIZ和AutoCAD的默认坐标都是世界原点，所以，在AutoCAD中设定的坐标点在进入3D Studio VIZ软件时，都会进行坐标系的转换，这种转换能够为图形以及数据对齐创造条件。
（2）在AutoCAD中制作平面图形时，需要设定相同的比例尺。
（3）在AutoCAD中制作的物体，需要有相同的坐标原点，也就是数据之间的相对坐标原点数据值要统一。
4 后期合成处理
在矿山开采的可视化设计中，对空间物体进行后期的合成处理也是十分关键和重要的，因为在前期的设计中，会形成各种各样的声音、文字等素材，必须要通过后期合成处理来使其充分结合在一起，为使用者提供更加全面完善的空间可视化效果。这也是实现设计者意图的关键步骤。只有经过了后期合成处理，才能提高矿山开采的可视化设计水平。在后期处理中，计算机的配制与软件的选择都非常重要，必须要结合实际情况合理的选择，这样才能最大程度的优化合成处理效果。
5 关于矿山开采设计中可视化设计的几点思考
目前我国矿山开采设计中，使用可视化设计方法的实践经验较少，很多技术还不够成熟。但是已经对可视化设计有了一定的了解，这为今后的可视化设计技术发展提供了良好的条件。目前国外的可视化设计在数据输入与模型建立等方面都取得了很好的成绩，其设计水平要远远高于我国，为此我们必须要不断的创新可视化技术，以缩短与发达国家之间的差距。
而要想赶上或超过世界先进的可视化设计技术，不但需要自身加强创新和研发，还要注意借鉴和吸收他人的先进经验，并结合我国实际国情加以改进，才能充分发挥可视化设计在矿山开采中的作用。当然，人才是第一生产力，我们还需要加大对采矿专业可视化设计人才的培养，并为其创造更好的研发工作环境，以促进可视化设计的发展。
结束语
总之，在矿山开采中，如果能够充分发挥三维软件的作用，进行可视化设计，将会大大的提升矿山开采设计水平，使矿山开采方案更具科学性、直观性与合理性，从而为更加安全高效的开采矿产奠定基础。然而我国现如今的可视化设计水平还相对较低，还需要我们继续加大研究力度，提高可视化设计的发展速度。
参考文献
[1]魏连江，王红胜.三维可视化技术在矿山开采辅助设计中的应用研究[J].矿业工程，2010（6）.
[2]李德，汪德文.基于三维可视化技术的露天境界优化研究[J].金属矿山，2010（4）.
[3]张保俊.可视化设计在矿山开采设计中的应用分析[J].科技与企业， 2014（3）.