JPH0146902B2 - - Google Patents

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JPH0146902B2
JPH0146902B2 JP5769484A JP5769484A JPH0146902B2 JP H0146902 B2 JPH0146902 B2 JP H0146902B2 JP 5769484 A JP5769484 A JP 5769484A JP 5769484 A JP5769484 A JP 5769484A JP H0146902 B2 JPH0146902 B2 JP H0146902B2
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JP
Japan
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mining
mesh
grid point
point data
elevation
Prior art date
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Expired
Application number
JP5769484A
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English (en)
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JPS60201476A (ja
Inventor
Takao Takagi
Kenji Yamada
Jiro Yamazaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Mitsubishi Ltd filed Critical Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority to JP59057694A priority Critical patent/JPS60201476A/ja
Publication of JPS60201476A publication Critical patent/JPS60201476A/ja
Publication of JPH0146902B2 publication Critical patent/JPH0146902B2/ja
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three-dimensional [3D] modelling for computer graphics
    • G06T17/20Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 この発明は、採掘される原石山の外観形状を透
視図等の立体図として表示することおよび原石山
の採掘条件を基に採掘処理後の原石山の外観形状
を透視図等の立体図として表示し、またその可採
鉱量を測定することができるマイニングシミユレ
ーシヨンシステムに関する。
【従来技術】
原石山の採掘に関し、従来は単なる地形図や断
面図等のいわば2次元的な資料を基にして採掘計
画を立てているので、現実感に乏しい、採掘
を進めていく過程で発生する問題点(例えば住民
側から見た原石山の景観の変化等)が予知しにく
い、計画生産を行うために必要な鉱量計算をす
るのにプラメータと計算機によつて算出していた
ので煩雑であると共に長時間を要する、等の憾み
があつた。 そこで、パノラマ写真や粘度による模型を用い
れば原石山を立体的に把握することができるが、
前者にあつては現時点での状況を把握することが
できるが将来の検討には役立たず、また後者にあ
つては埋蔵量の計算が不可であるという致命的な
欠点を有する。
【発明の目的】
この発明は、上記事情に鑑み鋭意研究の結果創
案されたものであつて、その主たる目的は、立体
的な処理の可能なメツシユ状の地形図をベースと
して透視図等の立体図を外部表示手段に表示する
にある。 この発明の他の目的は、立体的な処理の可能な
メツシユ状の地形図データ記録体をベースとし所
望の採掘条件を加えて修正し、採掘処理後のメツ
シユ状の地形図を作ると共に、その採掘処理後の
地形図を作ると共に、その採掘処理後の地形図を
ベースとして透視図等の立体図を外部表示手段に
表示し、およびまた採掘前のメツシユ状の地形図
と採掘処理後のメツシユ状の地形図をもとに可採
鉱量を鉱量計測手段によつて算出するにある。
【発明の構成】
この発明の上記目的を達成するために、第8図
乃至第9図で示す如く、標高が実測された原石山
の実測平面図をメツシユ状に分割し、該メツシユ
の各格子点の相互位置と該格子点における標高と
からなる格子点データ記録体と、その格子点デー
タをもとにメツシユ内に所望間隔の等高線で描か
れたメツシユ地形図作成手段と、前記格子点デー
タをもとに所望視点位置から見た透視図等の立体
図を外部表示手段上に表示する立体図作成手段と
を備えてたという手段を講じた。 また、標高が実測された原石山の実測平面図を
メツシユ状に分割し、該メツシユの各格子点の相
互位置と該格子点における標高とからなる格子点
データ記録体と、その格子点データをもとにメツ
シユ内に所望間隔の等高線で描かれた採掘前メツ
シユ地形図作成手段と、該採掘前メツシユ地形図
作成手段により作成された採掘前メツシユ地形図
に採掘範囲を直線の連続として表わされる採掘境
界線の境界線データと、境界線からみた採掘方向
を示す採掘角度データと、採掘角度を示す採掘角
度データと最終採掘レベル(フロア)の標高を示
す最終採掘レベルデータとを加えて形成される採
掘後の格子点データ記録体と、該採掘後格子点デ
ータ記録体をもとにデイスプレイ又はプリンタ等
の外部表示手段を介して所望視点位置からみた透
視図等の採掘後立体図を外部表示手段上に表示す
る採掘後立体図作成手段とを備えたという手段を
講じている。
【実施例】
実測された標高が等高線等で示された原石山の
地図にメツシユを設ける。 このメツシユは、上記地形図を均等に細分化す
るメツシユ線の集合からなるもので、本実施例の
場合は縦方向(Y軸方向とする)および横方向
(X軸方向とする)にそれぞれ均等間隔で連続す
る0〜23のメツシユ線が設けられる。 そして、X軸方向およびY軸方向の各メツシユ
線が交叉して23×23個の同一形状からなるコマを
形成すると共にその交叉点となる格子点が一定間
隔で24×24個設けられることになる。 この格子点の相互の位置関係を表すために、座
標点(X、Y)、又はマトリツクス(m、n)を
用いる。 本実施例では横方向をX軸とし縦方向をY軸方
向とし図中左上を基点(0、0)とした。そして
メツシユ線毎に連続番号(0〜23)を符したので
格子点を座標(0、0)〜(23、23)で表すこと
ができる。 そして、更に、この格子点Pnが対応する地図
におけるポイントの標高データを等高線などの実
測された標高数値をもとに読みとり、前記座標と
共に各格子点Pn毎に標高データを定める。 このようにして定められた全ての格子点Pnの
座標及び標高データ(以下、格子点データとす
る)は記録体に記録される。 この発明では、この全ての格子点の座標及び標
高データを基にして、第1図示の如きメツシユ状
の地形図(平面図)や第2図および第3図示の如
き透視図等の立体図を外部表示することができ
る。 また、この格子点Pnの座標及び標高データに
採掘条件を加えれば採掘処理後格子点の座標及び
標高データを計測することができ、その採掘処理
後の座標及び標高データを基にして、メツシユ状
の地形図(平面図)や透視図等の立体図を外部表
示することができる。 この格子点データをメツシユ地形図作成手段に
入力すればメツシユ内に等高線で平面的に描かれ
た地形図(以下、メツシユ地形図とする)をデイ
スプレイやプリンタ等の外部表示手段に出力する
ことができる。 即ち、メツシユ地形図作成手段は、まず、格子
点データ、メツシユ間隔等のデータを基に23×23
コマからなるメツシユを作成する。 次に全ての格子点の標高データから最高レベル
の標高を有する格子点および最低レベルの標高を
有する格子点を選出しメツシユ上に表示する。 次に、メツシユを構成する1つのコマにつき上
側の3角形を構成する3つの格子点P1,P2,
P3を採り上げ(第4図a参照)、このP1,P
2,P3を大きい順にU3,U2,U1におきか
え、U3,U2,U1間を結んで形成される直角
三角形内に所定のレベルの等高線の標高が含まれ
るか否か判定する。 含まれる場合にはU3−U1間に1点Aが存在
する。そこでこの1点Aを求めるため所定レベル
におけるU3−U1間のMとNの絶対値の比率を
求めA点の座標を特定する(第4図b参照)。 次に、他の一点A′はU3−U2間又はU2−
U1間に存在するのでどちらに存在するか判断
し、前記と同様M′とN′の絶対値の比率を求め
A′点を特定する。このA点とA′点とを直接結ん
で等高線を描く(第4図c,d参照)。 この作業を順次例えば左から右へ一段ずつ下り
ながら全てのコマで繰返し行う。左下のコマが済
むと次に右上のコマに再度戻りそのコマで下側に
形成される3角形部分において同様の判断を行い
順次繰返す(第4図a参照)。 即ち1つのコマで2回の処理を各レベルの等高
線毎にメツシユ内に予め設定された間隔を有する
等高線を描くことができる。 このような手順を経て、デイスプレイ又はプリ
ンタによつてメツシユ地形図を表示することがで
きる。 尚、この発明において上記メツシユ地形図は、
光学的に図形を読取りデータとして入力するデジ
タイザその他の入力手段を用いて入力してもよ
い。 次に前記メツシユ地形図をもとにに採掘条件を
入力し採掘後の格子点データを作成する構成につ
いて第5図のフローチヤートおよび第6図に基づ
き説明する。 まず採掘条件を設定する。 採掘条件としては、採掘範囲、採掘方向、採掘
角度、最低標高レベルを適宜設定する。 このような採掘条件を採掘処理手段に入力する
のであるが、ここで採掘範囲は複数本の直線(以
下、境界直線Lとする)の連続として表す。 第6図bは5本の境界直線Lで囲また採掘範囲
を示す。 この境界直線は2点を結ぶ直線即ち1次式f
(x)で表すことができる。 次に採掘方向は境界直線を基準に+(1)か−
(0)かで表す。 尚、この場合採掘方向がメツシユのX軸、Y軸
と平行でない場合には採掘方向を示すベクトルP
をx、y成分に分割し、Px、Pyを求めPとPx又
はPとPyとのなす角αとβのうち小さい方を基
準としてX軸又はY軸に沿う方向を採掘方向とし
て処理する。 図示例の場合α>βであるからPyによる。 この境界直線と採掘方向を基にして各格子点を
採掘範囲内か範囲外かに2分する。 第6図bでは採掘範囲内の格子点を黒丸とし採
掘範囲外の格子点を黒丸とし採掘範囲外の格子点
を白丸として図示した。 全ての境界直線によつて採掘範囲内とされた格
子点に採掘角度が加えられて採掘角度が加えられ
て採掘後に想定される標高データが計測される。 即ち、採掘角度Gは第6図dで示す如く、前記
採掘方向と同様にベクトルAをx、y成分に分割
し、Aとのなす角が小さい方A′を選び偽傾斜
G′とする。 尚偽傾斜G′は G′=TAN-1(H/|X|) =SIN-1(COSα*SING) で表される。 このG′角度をもとに格子点の標高データを算
出する。 格子点がない時は2点の平均を求めて標高デー
タとする。 これを各境界直線ごとに採掘範囲内の全ての格
子点の標高データを最低標高レベルを超えない範
囲で行う。 また、境界直線相互間の隣接部分は同一格子点
において存在する複数の標高データの高い方をそ
の格子点の標高データとして決定し採掘後の標高
データを決定する(第6図e参照)。 尚採掘範囲外とされた格子点の標高データは全
て同一のままとする。 このようにして得られた全ての格子点の標高デ
ータをもとに格子点データを得ることができる。 以上は、上から下に採掘していく場合の測定方
法であるが、予め採掘後の最低レベル又はフロア
が決定されており、どの位置から採掘すべきか判
定する場合について第7図aのフローチヤートを
基に述べる。 この場合、前記と同様最低レベルのフロアの境
界を連続する直線で表す点(内側境界線とする)
ILは前記方法と同一であるが採掘角度が上方に
向かうので採掘すべきでない地点(格子点)まで
採掘処理してしまう虞れがあるので非採掘範囲を
示す外側の(非採掘)境界線OLを連続する直線
(外側境界線とする)で囲繞する(第7図b参
照)。 これにより格子点をフロア部分の終子点と採掘
される部分の格止点と非採掘部分子点に分ける。 そして内側境界直線で囲撓されたフロア部分の
格子点(黒丸で表示)は予め設定された標高デー
タと変換させ、外側境界直線より外側の末採掘部
分の格子点(xで表示)は採掘しない部分となる
ので標高データは同一のままとする。 内側境界直線の外側で外側境界直像の内側とな
る採掘範囲内の格子点(△で表示)の標高データ
が採用処理を施される。 即ち、その範囲内の格子点は前述と前述と同様
偽傾斜G′を算出して、各格子点の標高を測定し
採掘後の想定される全ての格子点の標高データを
完成し格子点データを得る。 上記のようにして作成された格子点データは前
述の如くメツシユ地形図作成手段に入力すればメ
ツシユ地形図を外部手段に表示することができる
がここでは立体図作成手段に入力して立体図を作
成する場合について説明する。 即ち、前記格子点の各座標およびそれぞれの格
子点が記録している標高データをもとにX、Y、
Z軸を所定角度に設定し透視図を作成することが
できる(第2図参照)。 この立体図作成手段は、格子点データからその
最高と最低レベルの差を計測する。 また、立体図の視点即ち水平面から上方へ計つ
た角度(仰角)および真南から反時計回りにずれ
る角度(水平角)等を入力して、上記水平角の大
きさに応じてパターン化された修正値を前記格子
点データに加えて立体図用座標を定める。 また、等高線を用いた立体図で陰線処理を施し
た透視図を作成することができる(第2〜3図参
照)。 また前記採掘前の格子点データと採掘処理後の
想定される格子点データをもとにして採掘体積を
測定することができる。 即ち、前記採掘前のメツシユ地形図および採掘
処理後のメツシユ地形図に鉱量計算の対象となる
標高の最高レベルと最低レベルを設定し、その範
囲内にある標高を有する格子点を計算対象とす
る。 そして、1メツシユ内の格子点3点から2つの
直角三角形を採り出し、この直角三角形の中に所
定標高レベル以上の部分が存在するかどうか調べ
る。 存在する場合はその面積を求める(縮尺率をも
とに実際の距離として計算する)。 全てを積算することにより所定標高レベル以上
の範囲の面積を求める。 この所定標高レベルは、鉱量計算する際の輪切
りの間隔即ちBETを基に定められるので各BET
レベルの標高レベル以上の範囲の面積が求められ
る。 そして、隣接する上部面積と下部面積の平均を
取りBETを乗算して各レベル間の体積とする。 このようにして各レベルごとに採掘前の体積か
ら採掘後の体積を減算することにより採掘体積を
計測し、外部表示手段に出力することができる。 尚、前記立体図作成手段は通常のコンピユータ
グラフイツク機能による処理でよく、格子点デー
タから与えられた各データをもとに、通常設定さ
れた仰角および水平角に応じた修正処理を行い、
各格子点毎にデイスプレイ上の座標を決めて行き
その座標を結んでいくものであり、メツシユを所
定角度でずらした場合の各断面図を重ね合わせた
形状からなる透視図を描くことができる。 その他、立体図を作成するための具体的構成は
問わず、格子点データが有する3次元データをも
とに外部表示手段を介して表示しうる立体図作成
手段であれば如何なる構成であつてもよい。 尚、本発明では異なる実施例として陰線処理を
施した立体図を外部表示する場合を説明する。 この陰線処理は、前記透視図と同様予め設定さ
れた仰角および水平角をもとにパターン化された
修正数値を用いて格子点データを修正しデイスプ
レイ上の座標を得る。 そして、立体図作成のためのXYZ軸が設定さ
れたらその基点側から前方に向かつて順次格子点
毎の座標を入力していく。 この際コマ毎に格子点で形成される面は輪部の
みを有彩色で残し、順次前方に進むにつれ重合す
る部分を塗りつぶしていけば、重合う部分は最前
の面のみが残り、重なり合わない部分はそれぞれ
の輪部が残ることになるので陰線を残さない立体
図(第2図)を作成することができ好ましい。
【発明の効果】
このように、本願は、格子点データを基に、所
望採掘条件を設定して採掘後に想定される地形図
を平面的及び立体的に外部表示手段に表示するこ
とができ、更に鉱量計算も行えるので、採掘前に
あらゆる可能性を具体化することができ最適な採
掘計画を立てることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のメツシユ地形図、第2図は
同陰線処理を施した透視図、第3図は同透視図、
第4図a〜dはメツシユ地形図作成手順における
概念説明図、第5図は採掘処理後の格子点データ
を作成するフローチヤート、第6図a〜eは同概
念説明図、第7図aは異なる方法で採掘後格子点
データを作成するフローチヤート、第7図bは各
格子点が●で示すフロア(平坦)部分か、△で示
す採掘部分か、×で示す非採掘部分かを区分する
説明図、第8図はこの発明の第1発明の機能ブロ
ツク図、第9図は同第2発明の機能ブロツク図で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 標高が実測された原石山の実測平面図をメツ
    シユ状に分割し、該メツシユの各格子点の相互位
    置と該格子点における標高とからなる格子点デー
    タ記録体と、その格子点データをもとにメツシユ
    内に所望間隔の等高線で描かれたメツシユ地形図
    作成手段と、前記格子点データをもとに所望視点
    位置から見た透視図等の立体図を外部表示手段上
    に表示する立体図作成手段とを備えてなるマイニ
    ングシミユレーシヨンシステム。 2 標高が実測された原石山の実測平面図をメツ
    シユ状に分割し、該メツシユの各格子点の相互位
    置と該格子点における標高とからなる格子点デー
    タ記録体と、その格子点データをもとにメツシユ
    内に所望間隔の等高線で描かれた採掘前メツシユ
    地形図作成手段と、該採掘前メツシユ地形図作成
    手段により作成された採掘前メツシユ地形図に採
    掘範囲を直線の連続として表わされる採掘境界線
    の境界線データと、境界線からみた採掘方向を示
    す採掘方向データと、採掘角度を示す採掘角度デ
    ータと最終採掘レベル(フロア)の標高を示す最
    終採掘レベルデータとを加えて形成される採掘後
    の格子点データ記録体と、該採掘後格子点データ
    記録体をもとにデイスプレイ又はプリンタ等の外
    部表示手段を介して所望視点位置からみた透視図
    等の採掘後立体図を外部表示手段上に表示する採
    掘後立体図作成手段とを備えてなるマイニングシ
    ミユレーシヨンシステム。 3 特許請求の範囲第2項記載のマイニングシミ
    ユレーシヨンシステムにおいて、 採掘前格子点データ記録体と採掘後格子点デー
    タ記録体とをもとに可採鉱量を測定する鉱量測定
    手段を備えたマイニングシミユレーシヨンシステ
    ム。 4 特許請求の範囲第2項記載のマイニングシミ
    ユレーシヨンシステムにおいて、 採掘後格子点データ記録体をもとに採掘後のメ
    ツシユ地形図を作成するメツシユ地形図作成手段
    を備えてなるマイニングシミユレーシヨンシステ
    ム。
JP59057694A 1984-03-26 1984-03-26 マイニングシミレーションシステム Granted JPS60201476A (ja)

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JPS60201476A JPS60201476A (ja) 1985-10-11
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635474A (ja) * 1986-06-26 1988-01-11 Fujitsu Ltd 実装空間算出方式
JP2619246B2 (ja) * 1987-07-28 1997-06-11 株式会社ソキア 土木測量図の自動作図方法
JPH0634220B2 (ja) * 1987-08-07 1994-05-02 日本電気株式会社 鳥瞰図作成方法
WO2011101904A1 (ja) * 2010-02-18 2011-08-25 三菱電機株式会社 グラデーション描画装置

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