1、软件部分 (1)煤矿井下实训虚拟仿真子系统 1)建模要求 ①系统中模型、材质、纹理等文件规范命名及分层、分类管理,命名中没有中文名称,不重名,易于识别,模型格式为fbx、meta(引擎编译格式); ②项目以3D效果加其他辅助弹窗内容展示, 采用1:1 比例非拟人化、非漫画形象,仿真度高的要求制作; ③模型材质及贴图都将进行后期处理(Substance Painter、mari等),生成带有法线、高光、反射等效果的贴图; ④所有模型采用实物贴图,并做优化处理,色彩协调; ⑤UV展开均匀舒展,不拉伸,最大化提高UV的利用率; ⑥模型制作逼真,无明显失真区域。 2)三维场景制作要求 ①数字化三维仿真技术(VRT); ②运用象池模式,降低内存空间的使用率避免内存溢出导致的死机; ③运用Shader Model,使渲染更清晰,逼真; ④使用UGUI制作高级交互UI,实现清晰,整洁的界面; ⑤运用unity Shuriken粒子系统,制作逼真的水雾,烟尘等特效; ⑥运用RenderTexture,省去拷贝时间,节约计算量; ⑦异质异构数据集成; ⑧二维数据与3D图形引擎系统集成技术。 ▲3)软件开发内容要求 ①以真实的煤矿井下实训基地为原型,通过现场数据采集,三维数字建模,将其真实的井下环境仿真还原再现到计算机中,并实现人机交互式的漫游观察,为情景教学与培训提供直观的可视化平台。该系统涵盖了井下各专业标准,共设有12个实训点及示范区,包括了采煤、掘进、开拓、机电、运输、通风、地测、一通三防等工种矿井基本专业知识培训实习点。需实现生产所需各类材料、支护用品定置化堆放的标准和要求,并且重点开设了煤炭开采从人工炮采-半机械化炮采-机械化普采-高档普采-综合机械化采煤最后到综合机械化放顶煤采煤工艺的演变进化历程。 ②各实习点须实现语音讲解、视频讲解、场景设备交互等功能。 ③整个系统需设置导航系统。 (2)煤矿三维虚拟仿真教学子系统 1)建模要求 ①系统中模型、材质、纹理等文件规范命名及分层、分类管理,命名中没有中文名称,不重名,易于识别,模型格式为fbx、meta(引擎编译格式); ②项目以3D效果加其他辅助弹窗内容展示, 采用1:1 比例非拟人化、非漫画形象,仿真度高的要求制作; ③模型材质及贴图都将进行后期处理(Substance Painter、mari等),生成带有法线、高光、反射等效果的贴图; ④所有模型采用实物贴图,并做优化处理,色彩协调; ⑤UV展开均匀舒展,不拉伸,最大化提高UV的利用率; ⑥模型制作逼真,无明显失真区域。 2)三维场景制作要求 ①数字化三维仿真技术(VRT); ②运用象池模式,降低内存空间的使用率避免内存溢出导致的死机; ③运用Shader Model,使渲染更清晰,逼真; ④使用UGUI制作高级交互UI,实现清晰,整洁的界面; ⑤运用unity Shuriken粒子系统,制作逼真的水雾,烟尘等特效; ⑥运用RenderTexture,省去拷贝时间,节约计算量; ⑦异质异构数据集成; ⑧二维数据与3D图形引擎系统集成技术。 ▲3)软件开发内容要求 系统按矿井的空间关系划分为:工业广场、煤矿洗选系统及矿井井下生产系统三个部分。工业广场主要仿真再现矿区的工业布局、基础设施、生产单位设置及道路规划等。重点描述井上生产系统及工业布局,并提供多种交互式的漫游功能。精煤洗选系统主要是仿真再现洗煤厂生产设备。重点描述原煤\块煤\精煤的洗选工艺流程及设备情况等。矿井井下生产系统是系统的核心部分和重要内容。 ①工业广场地面生产系统开发内容 通过三维建模,还原矿井地面工业广场及相关系统,配合语音、视频、文字等形式对工业广场进行全方位教学。 a.煤炭储运系统数字沙盘模型; b.矸石排放系统数字沙盘模型; c.电力供应系统数字沙盘模型; d.压气系统数字沙盘模型; e.污水处理系统数字沙盘模型; f.煤炭洗选系统数字沙盘模型。 ②煤矿洗选系统开发内容 a.洗煤厂建筑整体及内部场景、设备等数字沙盘模型; b.原煤\块煤\精煤的洗选工艺流程数字沙盘模型; ③井下生产系统开发内容 a.矿井开拓虚拟仿真数字模型 井筒 | 平硐的数字沙盘 | 矿井运输 | 运输方式介绍 | 斜井的数字沙盘 | 煤炭运输的数字沙盘 | 立井的数字沙盘 | 矸石运输的数字沙盘 | 主斜井-副立井的数字沙盘 | 材料设备人员运输的数字沙盘 | 井底车场 | 立井刀式井底车场的数字沙盘 | 矿井通风 系统 | 通风方式介绍 | 立井卧式井底车场的数字沙盘 | 通风网络的数字沙盘 | 立井斜式井底车场的数字沙盘 | 矿井排水 | 排水系统的构成 | 立井折返式井底车场的数字沙盘 | 各类型矿井排水的数字沙盘 | 斜井刀式井底车场的数字沙盘 | 大巷 | 分层大巷布置的数字沙盘 | 斜井斜式井底车场的数字沙盘 | 集中大巷布置的数字沙盘 | 斜井梭式井底车场的数字沙盘 | 分组集中大巷布置的数字沙盘 | 矿井供电 | 地面供配电系统的数字沙盘 | 矿井压风 | 矿井压风系统的数字沙盘 | 井底配电系统的数字沙盘 | | | 工作面配电系统的数字沙盘 | | | b.采(盘、带)巷道布置--数字场景和数字沙盘模型 采区设计 | 缓倾斜煤层采区 | 采区上山 | 运输上山 | 轨道上山 | 回风上山 | 采区车场 | 采区上部车场 | 采区中部车场 | 采区下部车场 | 采区生产系统 | 煤炭运输 | 矸石运输 | 材料设备运输 | 矿井通风 | 采掘工作面 | 急倾斜煤层采区 | 真倾斜上山布置 | 伪倾斜上山布置 | 穿层上山布置 | 采区生产系统 | 煤炭运输 | 矸石运输 | 材料设备运输 | 通风网络 | 盘区 | 上山盘区 | 石门盘区 | 带区 | 分层斜巷布置 | 集中斜巷布置 | 带区生产系统 | 煤炭运输 | 矸石运输 | 材料设备运输 | 通风网络 | c.采煤方法--数字场景和数字沙盘模型 采煤方法 | 走向长壁回采工艺 | 炮采工作面数字沙盘 | 普采工作面数字沙盘 | 综采工作面数字沙盘 | 倾斜长壁回采工艺 | 倾斜长壁炮采工作面数字沙盘 | 倾斜长壁普采工作面数字沙盘 | 倾斜长壁综采工作面数字沙盘 | d.其他“采、掘、机、运、通”--数字场景和数字沙盘模型 巷道掘进 | 爆破掘进-数字沙盘模型 | 机械掘进-数字沙盘模型 | 局部通风 | 压入式局部通风-数字沙盘模型 | 抽出式局部通风-数字沙盘模型 | 混合式局部通风-数字沙盘模型 | 防突(煤与瓦斯突出)治理措施 | 局部防突-数字沙盘模型 | 区域防突-数字沙盘模型 | 回采防突-数字沙盘模型 | (3)矿井五大灾害虚拟体验子系统、煤矿危险源识别及隐患排查虚拟教学子系统 1)建模要求 ①系统中模型、材质、纹理等文件规范命名及分层、分类管理,命名中没有中文名称,不重名,易于识别,模型格式为fbx、meta(引擎编译格式); ②项目以3D效果加其他辅助弹窗内容展示, 采用1:1 比例非拟人化、非漫画形象,仿真度高的要求制作; ③模型材质及贴图都将进行后期处理(Substance Painter、mari等),生成带有法线、高光、反射等效果的贴图; ④所有模型采用实物贴图,并做优化处理,色彩协调; ⑤UV展开均匀舒展,不拉伸,最大化提高UV的利用率; ⑥模型制作逼真,无明显失真区域。 2)三维场景制作要求 ①数字化三维仿真技术(VRT); ②运用象池模式,降低内存空间的使用率避免内存溢出导致的死机; ③运用Shader Model,使渲染更清晰,逼真; ④使用UGUI制作高级交互UI,实现清晰,整洁的界面; ⑤运用unity Shuriken粒子系统,制作逼真的水雾,烟尘等特效; ⑥运用RenderTexture,省去拷贝时间,节约计算量; ⑦异质异构数据集成; ⑧二维数据与3D图形引擎系统集成技术。 3)VR交互内容制作要求 ①采用C/S架构,达到使用方便,视觉效果舒适和系统的维护与升级容易; ②虚拟现实中进行超低延迟精准操作,实现自然的交互体验; ③在一定的追踪范围内移动,其激光和光敏传感器可捕捉用户的移动动作、位置,并还原到虚拟现实中,给人真实的感觉,身体动作和VR场景中视野的延迟不超过19.30毫秒; ④运用象池模式,通过重复使用对象堆来降低内存的分配和回收频率,降低内存空间的使用率避免内存溢出导致的死机; ⑤运用Shader Model(在3D图形领域常被简称SM)“优化渲染引擎模式”,使渲染更清晰,逼真,让人又身临其境的感觉; ⑥合理使用UGUI制作高级交互UI,实现清晰,整洁的界面; ⑦合理运用unity Shuriken粒子系统,采用了模块化管理,个性化的粒子模块配合粒子曲线编辑器制作逼真的水雾,烟尘等特效; ⑧运用高斯模糊降低采样阶数的同时进行迭代计算及将上次模糊的结果在进行同样的模糊以达到更好的效果; ⑨运用RenderTexture,将fbo直接关联一个gpu上的texture对象,在绘制时直接绘制到这个texure上,省去拷贝时间,节约计算量; ⑩场景分辨率不低于1920 *1080。 ▲4)软件开发内容要求 ①矿井五大灾害虚拟体验子系统 编号 | 分项 | 内容要求 | 1 | 总体要求 | ①体验人员可使用VR设备在虚拟场景中。 ②支持引导员使用PC平面端软件进行引导操作,选择体验者进入的具体灾害体验场景。 | 2 | 水灾 | ①以掘进头作业人员身份描述在上部采空区有积水的状况下,作业人员如何进行超前探放水,有效疏解上部采空区积水压力,保证掘进工作面作业人员安全施工。 ②应使用水滴特效表现顶板渗水情况,进而发生突涌。 ③应表现巷道被淹没的场景,包括水面上下场景特效,各物体物理运动状态应力求真实。 ④提供事故原理分析。 ⑤应提供安全生产规范流程,进行探放水操作VR虚拟培训。 ⑥可进行选择答题,进行顶板灾害问答,软件自动打分、评级。 | 3 | 火灾 | ①以变电所值班员的身份演绎此次事故的发生全过程。模拟对巷道及变电硐室进行巡查,没有遵守规章制度及时排查故障、排除隐患,致使巷道片帮砸损电缆,导致电缆短路,带病过热运行,引燃碎煤,延燃至移变,造成火灾事故。 ②应对灾害原因进行分析说明。 ③可进行选择答题,进行顶板灾害问答,软件自动打分、评级。 | 4 | 顶板灾害 | ①真实还原掘进巷道永久支护段,作为顶板灾害现场。场景内模型应包括安全宣传板(掘进相关规章制度、巷道平面图、避灾路线图)、井下电话及指示标志、逃生箭头标志、轨道、皮带机、掘进机设备。 ②体验者可通过传输点进入掘进工作面。软件应对掘进机工作状态进行仿真模拟。 ③钻孔时发生片帮及顶板灾害。应使用烟尘、碎石等特效手段真实表现灾害危害性。 ④应对灾害原因进行分析说明。 ⑤应提供安全生产规范流程,按照敲帮问顶、临时支护、钻孔、永久支护的流程依次展现虚拟场景。 ⑥可进行选择答题,进行顶板灾害问答,软件自动打分、评级。 | 5 | 煤与瓦斯突出 | ①本事故发生在采煤工作面,体验者操作钻机在工作面补打瓦斯抽放钻孔,引发事故 ②在钻杆期间应发生闷雷声音、卡钻情形、钻孔冒水等灾害前兆。 ③应使用特效及音效重点表现煤流涌出场景,及回风顺槽煤流冲击场景。 ④应展现工作面和巷道灾后场景。 ⑤提供事故原理分析。 ⑥可进行选择答题,进行煤与瓦斯突出问答,软件自动打分、评级。 | 6 | 瓦斯与粉尘爆炸 | ①要求体验者以电工身份演绎此次事故发生全过程。模拟对工作面电气设备及电力线路进行巡检,发现设备出现问题,没有遵守规章制度要求操作,在瓦斯积聚的情况下带电施工,冒落的碎屑溅落至设备接线盒,引发线路产生火花引爆瓦斯,造成特别重大事故。 ②体验者使用扳手、改锥等对故障启动器进行修理,由于短路产生的电火花引燃瓦斯导致爆炸事故。 ③使用火焰、爆炸、烟雾特效重点表现瓦斯爆炸场景。应体现人员伤亡及场景损坏。 ④提供事故原因分析。 ⑤可进行选择答题,进行瓦斯与粉尘爆炸问答,软件自动打分、评级。 | ②煤矿危险源识别及隐患排查虚拟教学子系统 该系统包括瓦斯突出及井下火灾危险源识别及隐患排查,具体要求有虚拟场景危险源识别、隐患排查、排查结果处理办法、处理后产生结果反馈等。 (4)回采工作面作业流程虚拟教学及考核子系统、掘进工作面作业流程虚拟教学子系统、采煤机虚拟拆解与组装虚拟教学子系统 1)建模要求 ①系统中模型、材质、纹理等文件规范命名及分层、分类管理,命名中没有中文名称,不重名,易于识别,模型格式为fbx、meta(引擎编译格式); ②项目以3D效果加其他辅助弹窗内容展示, 采用1:1 比例非拟人化、非漫画形象,仿真度高的要求制作; ③模型材质及贴图都将进行后期处理(Substance Painter、mari等),生成带有法线、高光、反射等效果的贴图; ④所有模型采用实物贴图,并做优化处理,色彩协调; ⑤UV展开均匀舒展,不拉伸,最大化提高UV的利用率; ⑥模型制作逼真,无明显失真区域。 2)三维场景制作要求 ①数字化三维仿真技术(VRT); ②运用象池模式,降低内存空间的使用率避免内存溢出导致的死机; ③运用Shader Model,使渲染更清晰,逼真; ④使用UGUI制作高级交互UI,实现清晰,整洁的界面; ⑤运用unity Shuriken粒子系统,制作逼真的水雾,烟尘等特效; ⑥运用RenderTexture,省去拷贝时间,节约计算量; ⑦异质异构数据集成; ⑧二维数据与3D图形引擎系统集成技术。 3)VR交互内容制作要求 ①采用C/S架构,达到使用方便,视觉效果舒适和系统的维护与升级容易; ★②使用动捕手套,在虚拟现实中进行超低延迟精准捕捉全手动作,实现自然的交互体验; ③在一定的追踪范围内移动,其激光和光敏传感器可捕捉用户的移动动作、位置,并还原到虚拟现实中,给人真实的感觉,身体动作和VR场景中视野的延迟不超过19.30毫秒,同一空间内至少实现6人同时在一个虚拟场景中操作; ④运用象池模式,通过重复使用对象堆来降低内存的分配和回收频率,降低内存空间的使用率避免内存溢出导致的死机; ⑤运用Shader Model(在3D图形领域常被简称SM)“优化渲染引擎模式”,使渲染更清晰,逼真,让人又身临其境的感觉; ⑥合理使用UGUI制作高级交互UI,实现清晰,整洁的界面; ⑦合理运用unity Shuriken粒子系统,采用了模块化管理,个性化的粒子模块配合粒子曲线编辑器制作逼真的水雾,烟尘等特效; ⑧运用高斯模糊降低采样阶数的同时进行迭代计算及将上次模糊的结果在进行同样的模糊以达到更好的效果; ⑨运用RenderTexture,将fbo直接关联一个gpu上的texture对象,在绘制时直接绘制到这个texure上,省去拷贝时间,节约计算量; ⑩场景分辨率不低于1920 *1080。 ▲4)软件开发内容要求 ①回采工作面作业流程虚拟教学及考核子系统 以矿井综采工作面主要设备为研究对象,研究虚拟作业、虚拟拆卸、虚拟检修、虚拟考核等内容,以作业面三维仿真场景构建为基础,开发一套集设备操作、设备拆卸与组装、设备检修、实操考核等功能为一体的VR沉浸式教学系统。 A.7LS6C/LWS845型采煤机模型制作及虚拟操作开发; B.ZFY*****/25/39D双柱掩护式放顶煤液压支架模型制作及虚拟操作开发; C.刮板运输机模型制作及虚拟操作开发; D.JOY 700型转载机、JOY 700型破碎机模型制作及虚拟操作开发; E.K*****M型乳化泵、K*****M型喷雾泵、KBSGZY-4000/10/3.45型移动变电站、F.JZ3-1500/3300-9型组合开关、QJZ-3500/1140-10型变频开关、CXJ127S(A)型变频开关、KJZ2-1500/1140(9+5路)型组合开关等模型制作; G.7LS6C/LWS845型采煤机各部位虚拟拆解,拆解程度达到零件级; H.回采工作面标准作业流程虚拟操作开发; I.采煤机操作实现在虚拟场景中通过遥控器操作。 ②掘进工作面作业流程虚拟教学子系统 以矿井综掘工作面主要设备为研究对象,研究设备的虚拟作业,以作业面三维仿真场景构建为基础,开发一套掘进设备操作、锚护设备操作等功能为一体的VR沉浸式教学系统。 ③采煤机虚拟拆解与组装虚拟教学子系统 采煤机型号:7LS6C/LWS845;要求拆解到零件级。 2、配套硬件部分 (1)头戴式一体机(41台) ★1)分辨率:双眼:不低于4320*2160,单眼:不低于2160*2160; 2)瞳距调节:无级电动瞳距调节62-72mm; 3)刷新率:72Hz(最高支持90Hz); 4)CPU:8核64位,最高主频2.84GHz,7nm制程工艺; ★5)系统提供可供30+人同时佩戴VR头盔进行观摩的VR演示教学系统,VR画面可在室内所有大屏幕上同步播放显示。 (2)VR头显(2台) 1)屏幕:双RGB低余辉LCD屏幕; ▲2)分辨率:单眼分辨率不低于2448 x 2448(双眼分辨率不低于4896 x 2448); 3)刷新率:90/120 Hz; 4)视场角:最高120度(水平); 5)音频:头戴式设备(通过USB-C模拟信号),耳机(可拆卸),支持高阻抗耳机(通过USB-C模拟信号; 6)传感器:G-sensor校正,陀螺仪,距离传感器,SteamVR定位追踪(2.0)。 (3)VR交互手套(2副) 1)不低于500fps姿态计算帧率; 2)不低于120fps数据输出帧率; ▲3)支持空间位置信息获取(适配VR头显); 4)腕部震动触觉反馈; 5)2.4G 无线通信,抗同频干扰。 (4) 行走平台(含42寸显示器和头显配套服务器,2台):尺寸2.2×2.2×2.5m。 (5)实训桌椅:可拆装、组合实训桌41套。 |