vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru https://doi.org/10.33764/2411-1759-2026-31-4-75-83 Картография и геоинформатика Способ 3D-визуализации горного отвода на основе дискретной воксельной модели для анализа пространственных процессов Л. Н. Бурмин Бурмин Л. Н. Кемеровский государственный университет, г. Кемерово, Российская Федерация 2026 31 4 75 83 © Л. Н. Бурмин, 2026 2026 Л. Н. Бурмин Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Цель исследования заключается в создании рационального способа моделирования горного отвода, включающего оптимальный алгоритм интерполяции данных разведочных скважин, визуализацию модели горного массива, формирование цифровой дискретной модели и возможность моделирования поведения углепородного массива в различных имитационных ситуациях. Для достижения поставленной цели на первом этапе исследования необходимо решить ряд задач: выбрать алгоритм визуализации и интерполяции, определить структуру для хранения и манипулирования модельными данными, реализовать базовый алгоритм в виде компьютерной программы для изучения возможной работоспособности выбранного решения и существующих ограничений. Для выбора рационального алгоритма проведен сравнительный анализ существующих алгоритмов визуализации, их достоинств и недостатков при визуализации получаемых результатов исследования предметной области. Для решения задачи хранения и манипулирования данными в модели предлагается подход создания структуры данных, представляющей собой реализацию дискретизации трехмерного пространства конечными трехмерными блоками (чанками) с возможностью рекурсивной декомпозиции на несколько более подробных объектов, повторяющих родительскую структуру. Каждый конечный объект такой модели может обладать собственными свойствами, что позволит моделировать напряженно-деформированное состояние углепородного массива. Для реализации компьютерной программы, обладающей достаточной для решения поставленных задач функциональностью, использован трехмерный движок Unity. Проведены синтетические тесты, позволяющие сделать положительный вывод о возможности построения трехмерной графической модели, сопоставимой по объему и масштабу с горным отводом в условиях ограничений в аппаратных ресурсах. Сделан вывод, что предложенный способ дискретизации может быть применим для дальнейших задач моделирования. горный массив ГИС горное дело геоинформатика алгоритмы построения 3D-изображений rock mass GIS mining geoinformatics 3D image generation algorithms 1. Burmin L. N., Stepanov Yu. A., Marchenko V. A. Computer visualization and zoning parameters of technogenic impact on the environment. Scientific Visualization. 2017. Vol. 9. No. 1. С. 137–145. 2. Новиков А. В., Паневников К. В., Писарев И. В. Многофункциональная система безопасности угольных шахт: визуализация событий (горнотехнических процессов) с рабочего места шахтера. Горная промышленность. 2021. № 5. С. 65–69. 3. Артамонов Е. Б., Головач Ю. Ю., Остапенко В. А. Модификация принципов визуализации контента в информационных системах. Magyar Tudományos Journal. 2020. № 47. С. 50–52. 4. Гендлер С. Г., Гришина А. М. Обоснование риск-ориентированного подхода к совершенствованию системы обучения подземного персонала угольных шахт нормам и правилам техники безопасности. Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2018. № 4. С. 24–33. 5. Бартош В. С. Виртуальная реальность: новые методы подготовки личного состава МЧС. ГЕО-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. контр. сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19–29 апреля 2010 г.). Новосибирск : СГГА, 2010. Т. 1, ч. 3. С. 204–209. 6. Шек В. М., Соболева М. Ю. Использование имитационного моделирования для оптимизации проведения горных работ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. № 10. С. 201–205. 7. Киришина Е. В., Колокольникова А. И. Геоинформационные системы и промышленная безопасность угольных предприятий. Безопасность жизнедеятельности предприятий. Кемерово : КузГТУ, 2017. С. 404. 8. Ногин С. А., Усанов С. В. Моделирование системы «Горные выработки – крепь – вмещающие породы» в программной среде визуализации. Проблемы недропользования. 2021. № 1 (28). С. 42–49. 9. Цивилева А. Е. Развитие производственно-технологического потенциала предприятий угольной промышленности на основе внедрения цифровых технологий. Научный вестник ОПК России. 2022. № 1. С. 56–63. 10. Скворцов А. В., Мирза Н. С. Алгоритмы построения и анализа триангуляции. – Томск : Изд-во Томского университета, 2006. 168 с. 11. Lorensen W. E., Cline H. E. Marching Cubes: A high resolution 3D surface construction algorithm. Computer Graphics. 1987. Vol. 21, № 4. P. 163–169. 12. Hansen C. D., Johnson C. R. Visualization Handbook. Academic Press, 2004. P. 7–11. 13. Raposo A. N., Gomes A. J. P. Pi-surfaces: products of implicit surfaces towards constructive composition of 3D objects. Journal of WSCG. 2019. arXiv:1906.06751. 14. Карелова Р. А., Коробейников П. С. Контроль над проектом на Unity: частые проблемы начинающих разработчиков и пути их решения. МНИЖ. 2020. № 5-1 (95). С. 47–50. 15. Трохова Т. А. Компьютерное моделирование динамических объектов с использованием среды разработки компьютерных игр Unity. Агротехника и энергообеспечение. 2018. № 1 (18). С. 74–80. 16. Цветков В. Я., Мордвинов В. А., Матчин В. Т. Технология генерации виртуальных ландшафтов с применением метода вокселизации и волюметрических данных. Образовательные ресурсы и технологии. 2023. № 1 (42). С. 91–99.