一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法和设备与流程

专利检索2025-06-29  10


本发明属于动画制作领域,更具体地,涉及一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法和设备。


背景技术:

1、随着计算机技术的发展,为了更加直观的展示露天矿开采过程,已经有越来越多的露天矿工程在生产计划制作环节通过三维动画制作技术模拟和展示露天矿开采过程。通过三维动画展示,能够更形象直观的表达开采进度、矿区开采量和剩余量等露天矿开采中最关心的数据。

2、现有的动画制作流程较为复杂且普遍采用的动画制作软件都是以gltf、3ds、bim等动画模型格式为基础,往往需要多款软件配合使用,需要花费较多的学习成本和制作精力。但是对于露天矿开采过程来说,基础数据矿区提供的大多为dwg格式的三维模型,dwg三维模型导出为别的格式模型并不是无损的,会存在导出后纹理固定、结构不可更改等问题。同时在制作露天矿开采过程动画中具有较为流程化的时间轴安排,在动画中需要进行多方位的展示,以充分的表达开采的过程和储量的变化,例如开采车辆沿着指定开采线路运动,相机观察中心在矿区间切换的飞行漫游等,也要制作大量矿区不同时期的状态例如煤层拆分、开采区和填埋区的开采和堆积、利用颜色和透明度变化表达月度开采计划等,因此如何帮助用户快速高效的制作露天矿模拟开采的动画,是相关设计软件需要解决的一个问题。

3、鉴于此,克服上述现有技术所存在的技术缺陷是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明的目的就是提出一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法和设备,其目的在于用户通过露天矿动画模版,将露天矿动画与露天矿实际数据进行绑定,利用关键帧技术补全非关键帧数据,生成符合当前实际的露天矿模拟开采动画。

2、为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,所述方法包括:

3、设定动画时长,导入预设效果算法以及关键帧,设置关键帧动画序列,导出三维模型的关键帧动画脚本模版;

4、将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中;

5、根据所述预设效果对应的相邻关键帧记录信息,按照所述预设效果算法补全非关键帧中对应的对象状态,将场景中预设效果对应的对象更新到计算后状态,按照时间连续变化,生成露天矿三维模型的模拟开采动画。

6、作为对上述方案进一步的完善和补充,本发明还包括以下附加技术特征。

7、优选地,所述关键帧至少包括飞行关键帧、对比关键帧、移动关键帧、煤层拆分关键帧或车导线关键帧中的一种或多种组合。

8、优选地,所述预设效果中包含飞行效果,按照时间连续变化将相机沿预设运动路线从第一关键帧记录至下一飞行关键帧,模拟出露天矿区间场景切换和鸟瞰视角切换的飞行效果,所述场景切换和鸟瞰视角切换时,相机视场范围包括缩小、移动和放大中的一种动作或多种组合动作。

9、优选地,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

10、预先设置相机飞行的起始中心点、起始拍摄角度、终止中心点和终止拍摄角度。

11、优选地,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

12、导入填挖效果,按照时间连续变化将煤层模型颜色与透明度按照预设格式渐变,模拟出露天矿开采过程中煤层模型的开采和堆积,填挖关键帧记录煤层模型颜色和透明度,以及填挖关键帧时间。

13、优选地,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

14、导入对比效果,按预设时间周期切换三维模型的显示状态,模拟出三维模型按照预设时间周期的开采情况对比,对比关键帧记录露天矿三维模型的可视状态。

15、优选地,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

16、导入移动效果,按照时间连续变化将大型机械或材料旋转和/或平移至下一移动关键帧,模拟大型机械等事物在露天矿中进行移动,移动关键帧记录大型机械或材料中心点所在位置以及移动关键帧时间。

17、优选地,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

18、导入煤层拆分效果,将煤层组以极短的时间打散,使其煤层和岩层部分按照类球状排列,模拟煤层拆分时煤层间细节,煤层拆分关键帧记录当前煤层组中各中心点所在位置和煤层组关键帧时间。

19、优选地,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

20、导入车导线效果,按照时间连续变化将开采车辆按照朝着指定路径面向,沿着指定路径运动,模拟开采车辆沿着指定开采线路运动,车导线关键帧记录开采车辆中心点所在位置以及车导线关键帧时间。

21、按照本发明的另一方面,提供了一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作设备,设备包括:

22、一个或多个处理器;

23、存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法。

24、总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有如下有益效果:

25、本发明提供的一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法和设备,方法中涵盖了许多露天矿模拟开采种特需的动作,比一般意义上的工程模拟动画更加的细化。通过模版预制作,减少了后期制作成本,比通用动画制作软件更加方便。同时,本发明的方法是基于dwg数据格式中存储的实体模型进行操作,通过dwg直接产生相应动画,无需经过繁琐将的dwg格式转换gltf、3ds、bim等常用动画软件兼容的三维数据模型文件格式,节省了数据转换的步骤,避免了数据丢失和纹理固定、结构不可更改的缺陷。



技术特征:

1.一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述关键帧至少包括飞行关键帧、对比关键帧、移动关键帧、煤层拆分关键帧或车导线关键帧中的一种或多种组合。

3.如权利要求2所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述预设效果中包含飞行效果,按照时间连续变化将相机沿预设运动路线从第一关键帧记录至下一飞行关键帧,模拟出露天矿区间场景切换和鸟瞰视角切换的飞行效果,所述场景切换和鸟瞰视角切换时,相机视场范围包括缩小、移动和放大中的一种动作或多种组合动作。

4.如权利要求3所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

5.如权利要求3所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

6.如权利要求3所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

7.如权利要求3所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

8.如权利要求3所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

9.如权利要求3所述的露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法,其特征在于,所述将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中的方法还包括:

10.一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作设备,其特征在于,设备包括:


技术总结
本发明公开了一种露天矿三维模型模拟开采的动画制作方法和设备,所述方法包括:设定动画时长,导入预设效果算法以及关键帧,设置关键帧动画序列,导出三维模型的关键帧动画脚本模版;将基于dwg数据格式中存储的露天矿当前三维数据导入所述三维模型的关键帧动画脚本模版中;根据所述预设效果对应的相邻关键帧记录信息,按照所述预设效果算法补全非关键帧中对应的对象状态,将场景中预设效果对应的对象更新到计算后状态,按照时间连续变化,生成露天矿三维模型的模拟开采动画。用户通过露天矿动画模版,将露天矿动画与露天矿实际数据进行绑定,利用关键帧技术补全非关键帧数据,生成露天矿模拟开采动画。

技术研发人员:崔朋志,张雯慧,王鹏,宋国栋,陈佳林,李九龙,刘吉祥,姜孟冯,李卓航,付恩三,疏礼春,高洪波
受保护的技术使用者:应急管理部信息研究院(煤炭信息研究院)
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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