煤炭工程

作者：李波,胡成军,刘宾,潘格格,王树阳,朱晨泽,鲁自横,郝雪弟

单位：1. 中煤（天津）地下工程智能研究院有限公司，天津 3001212. 中国矿业大学（北京）机械与电气工程学院，北京 1000833. 煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室，北京 100083

关键词：数字孪生 , 模型轻量化 , 渲染优化 ,WebGL,

数字孪生是实现煤矿智能化开采实时监控与双向映射的核心技术。现有数字孪生创建方法主要基于Unity3D（U3D）、Unreal Engine（UE）等商业软件，完全依赖国外技术输入，并且面向煤矿复杂场景时存在模型体积庞大、网络端实时交互性差的瓶颈。针对上述问题，提出一种基于WebGL的智能化开采工作面三机可视化数字孪生模型轻量化方法。通过融合glTF格式转换与渐进式网格合并算法，在保留关键几何特征（压缩率最高95.3%）条件下， 采用八叉树射线拾取与设备自适应渲染策略，以及硬件性能匹配等多种方法创建复杂装备数字孪生轻量化几何模型，并通过试验验证该方法可有效降低模型初始化及渲染时间，提高渲染帧率，并对主流浏览器具有良好的兼容性，从而为智能化煤矿数字孪生的创建提供一条轻量化、兼容性好、自主产权可控的技术路径。

来源：2025年第8期

《煤炭工程》期刊编辑部

查看煤炭工程杂志2025年第8期