基于ArcGIS和SketchUp的三维可视化校园构建

利用Arc GIS和Sketch Up之间的Sketch Up6 ESRI插件,把二维GIS数据导入到Sketch Up中,然后在Sketch Up中对不同的实体进行三维建模,制作出三维可视化校园场景漫游动画,完成校园三维可视化的构建。以长安大学渭水校区为例,介绍了三维可视化校园的构建过程,并简要论述了三维可视化校园的具体应用。     

一种半自动的基于图像建模系统

针对目前各种类型航海模拟器的虚拟建模效率较低与真实感较差等问题,设计与实现了一种基于多幅图像及少量用户交互恢复物体三维几何模型的系统.本系统采用稳定性好的改进Har-ris算子进行角点检测,基于角点空间特征及交叉相关实现角点的初始匹配;采用基于极线约束的角点匹配快速算法完成角点的精匹配,同时引入迭代和人工辅助修正的方法解决匹配算法的退化情况.在角点匹配结果基础上进行仿射重建,通过升级矩阵实现度量重建,在OpenGL环境下绘制出物体的三维模型框架.从原图像中抽取纹理并采用多视角图像融合的方法进行纹理映射,得到"照片级"真实感的三维模型.     

基于帧缓存的多角度影像精细纹理映射方法

三维建筑物模型纹理映射方法通常针对单独平面选取单一影像投影,然而单张关联影像通常存在部分遮挡问题,影响纹理映射质量. 为此,本文提出一种基于帧缓存纹理绘制技术的多角度影像精准纹理映射方法. 首先将单体化精细建筑模型和倾斜摄影测量解决方案生成的三角网模型配准,再根据建筑模型空间特征进行纹理绘制基元提取;然后根据纹理绘制基元对三角网模型生成虚拟渲染相机,利用帧缓存纹理绘制方法,获取帧缓存对象并提取纹理,最后通过纹理绘制基元映射到精细建筑物模型表面,实现三角网模型到精细单体化建筑模型的自动纹理映射. 利用倾斜摄影测量数据进行实验,实验结果表明,相比传统方法,本文方法减少了14%以上的不良纹理比率,纹理空间压缩率达到14.21%,且具有更精确的纹理映射效果,能满足精细建筑模型的纹理重建需求.      

基于Creator/OSG的数字校园虚拟现实系统

本文以南通航运职业技术学院为对象,利用三维建模软件Creator和实景驱动引擎OSG,开发了一个"数字校园"虚拟现实系统,对系统中涉及的模型构建和优化、纹理映射、视景漫游、人机交互控制、碰撞检测等技术进行了探讨。     

精细建筑物碎片化纹理优化的二维装箱方法

为了解决精细建筑物模型大量碎片化纹理造成模型加载时间长和实时渲染效率低的问题，提出一种精细建筑物碎片化纹理优化的二维装箱方法. 计算共用纹理并集区域，优化冗余纹理内容，并同时顾及超出常规坐标[0，1.0]范围的异常纹理；使用二维装箱算法对优化后的离散纹理进行封装，降低纹理数量；利用纹理映射和纹理集技术将优化后的纹理重映射到建筑物表面，然后对建筑群进行实验.研究结果表明:使用本文方法，纹理数据量减少了71.20%，纹理文件数量减少了99.37%，模型载入耗时减少了98.86%，图像处理器耗时减少了63.06%，并可有效避免因异常纹理坐标导致的纹理错误映射问题，同时也提高了数据格式的兼容性.      

校园建筑物三维可视化查询系统研究与开发

建立校园建筑物可视化查询系统是实现校园信息管理现代化重要的科学手段.结合建筑物可视化查询系统课题,在AutoCAD和3DMAX中进行建筑物立体建模,在ArcGIS中进行二维和三维地图制作,采用ArcGIS Engine作为系统的开发组件,运用C#语言进行二次开发,实现在二维视图中对建筑物的浏览、图形编辑、属性修改和查询等功能;在三维视图中实现对校园总体和建筑物的浏览、漫游.为学校职能部门提供信息查询、校园规划、房产管理的平台.     

浅议OpenGL的三维地形可视化技术发展

对OpenGL基本概念、数字地面模型和构网技术进行了对比研究,分析了目前实现三维地形可视化建模的方法以及基于OpenGL实现三维地形可视化的基本步骤,对投影变换和纹理映射和绘制虚拟场景三个部分进行了研究和讨论,通过实验数据模拟,实现了通过键盘控制人机交互的地形实时动态显示,实现了三维地形可视化。     

基于OpenGL的三维地形可视化研究

对OpenGL基本概念、数字地面模型和构网技术进行了对比研究,分析了目前实现三维地形可视化建模的方法以及基于OpenGL实现三维地形可视化的基本步骤,对投影变换和纹理映射和绘制虚拟场景三个部分进行了研究和讨论。通过实验数据模拟,实现了通过键盘控制人机交互的地形实时动态显示,实现了三维地形可视化。     

基于Creo2.0配管模块的4400马力调车机车转向架配管设计

对机车转向架配管系统做了简要介绍,采用Creo2.0三维设计软件管路模块和新型卡套式管接头,对铁道部重点项目4400马力调车机车转向架管路系统进行虚拟设计,并在生产中成功实现,证明了三维配管的优越性.为各种机车的转向架三维配管提供经验借鉴.     

钢筋三维线型模型批量创建插件制作

介绍了利用ABAQUS软件二次开发的功能制作钢筋三维线型模型创建插件方法,该插件实现了普通钢筋与预应力钢筋的三维线型模型快速批量创建功能。为箱型桥梁的精细有限元分析提供了有力的支持。     

长江重庆辖区溢油三维虚拟仿真及在应急决策中的应用

长江重庆辖区呈连续弯曲的河道形态,水文航道情况复杂,辖区内水运繁忙,危险化学品运量逐年上升,溢油事故风险不断攀升,建立溢油三维虚拟仿真并应用于决策已成为当务之急.文中通过建立基于油粒子模式的重庆辖区溢油模型,说明溢油三维虚拟仿真过程并建立长江重庆辖区溢油三维虚拟仿真系统,并将该系统应用于应急决策.     

基于纹理的三维地震数据场体绘制

传统的地震资料可视化方法中,采用一组二维切片来表示三维地震数据.这种方法的缺点是不能反映整个原始数据场的全貌及细节,直观性差.体绘制方法克服了这一缺点,它能根据三维数据场在屏幕上产生细节丰富的三维图像,成像质量高.基于纹理映射的体绘制方法借助于图形硬件,采用由硬件实现的纹理映射功能来进行三维地震数据的体绘制,从而明显提高了计算速度.     

基于虚拟现实技术的商品展示平台研究

虚拟现实有效地模拟人在自然环境中的各种主观感官,是一种新型的人机交互体验方式。介绍了虚拟商品展示平台实现过程中的关键技术,设计出在Web环境下进行商品虚拟展示的功能模块。此外,借助3D Max和Virtools对三维模型的构建、贴图及交互控制脚本的设计进行了重点阐述。最后,设计结果被发布成网页形式,并通过了系统测试。测试结果表明:设计方案可行且运行效果良好。     

PVSP在旅游服务系统中的应用

随着web服务提供者的增多,针对用户如何获取提供者的信息、如何将Web服务组织起来形成为一个整体、如何选择适合自己的服务提供者、如何建立用户与服务提供者间的信任关系、如何评价服务质量等问题,文中首先提出了一种实用虚拟服务平台模型(Practical Virtual Service Platform Based on Web Service简称PVSP),提供一个统一的服务来收集并展示各个服务提供者提供的服务,同时用户只需经过一次身份的认证就能访问所有的服务。然后,将此模型应用到旅游服务系统中,研究了系统设计中认证服务器、服务集成、虚拟电子银行等关键技术。实践表明,该系统模型有一定的可行性和实用性。     

基于OBB算法和前向预防的快速碰撞检测

为提高虚拟装配系统碰撞检测的实时性和真实感,提出了一种基于前向预防的虚拟装配中的防穿透方法,应用方向包围盒(OBB)算法和分层检测机制进行快速碰撞检测,较精确地实现了虚拟装配中虚拟手的抓取释放和防止穿透,克服了虚拟抓取操作中的失真问题.借助数据手套和六自由度跟踪仪,在半沉浸式虚拟装配系统中,针对场景规模较大的电机壳体模具,应用快速碰撞检测算法进行了装配仿真.结果表明,该虚拟装配系统的碰撞响应时间达到毫秒级,没有穿透现象产生,具有较理想的操作真实感.     

基于虚拟地理环境的铁路数字化选线设计系统

为了在逼真显示的三维地理环境中实现铁路三维实体选线设计,研制了一个基于虚拟地理环境的铁路数字化选线设计系统.该系统集成空间信息技术、数字摄影测量技术、地理遥感技术、虚拟现实技术以及计算机仿真技术,基于航测影像信息和卫星遥感信息,建立了一个逼真显示的铁路虚拟地理环境;采用BIM(building information modeling)技术,构建了铁路构造物基元模型库;通过调用库中的实体基元模型,实时构建方案线三维模型,并在三维环境下对其进行检查修改,比选不同结构类型,实现三维实体选线设计.系统在中老铁路勘测设计中进行了实例验证,结果表明:该系统能够让选线工程师在室内环境下模拟现场实景分析和踏勘,能快速构建方案线三维实体模型,具有方案线比选直观等特点,能满足环境选线、重大工程优先选址选线、海外铁路选线的需求.      

基于OpenGVS的分布式虚拟汽车驾驶视景系统设计与实现

针对汽车虚拟驾驶模拟器视景系统对“沉浸感”、“交互感”的要求，设计了分布式虚拟汽车驾驶视景系统，以Multi Gen Creator为建模软件，OpenGVS为开发平台，解决了分布式实时网络结构、视景模型区域分割、三维图形模型导入、视点动态控制、碰撞检测等关键技术问题．实验结果表明：所开发的视景系统能够满足分布式虚拟驾驶模拟系统视景对真实性、实时性和交互性的要求，增强了驾驶视景仿真的沉浸感和交互感．     

西安地铁某区间隧道设计计算方法比较

通过运用解析法、一维、二维、三维数值模型对西安地铁某区间段盾构管片结构进行了位移、内力计算,旨在研究不同计算方法对同一问题结果的影响规律.其中,以日本惯用法为理论基础对该区间管片进行解析法求解;并用ANSYS有限元软件对管片进行了三种不同形式的数值模拟.通过比较发现,四种方法对管片的位移和内力计算结果云图显示趋势基本一致.ANSYS三维模型的位移沉降值最大;二维模型的内力计算结果最大.因此,在控制沉降分析中应以三维模型计算结果为主,在配筋计算等设计环节应以二维模型计算结果为主.最后本文总结了各种算法的适用范围,得出的相关结论对盾构隧道设计给与了一定的指导意见.     

旧砼路面加铺沥青层后接缝处的力学模型分析

针对目前旧水泥砼路面加铺沥青罩面层的一系列力学问题,从力学模型的角度,采用数值分析方法进行了探索和研究.包括二维简化模型分析、三维模型分析等几个主要部分.最后针对二维、三维算法分别应用Fortran90语言进行计算机程序设计,作了算例分析.所有数值计算结果和Ansys软件仿真结果及现场测试结果基本吻合,从而说明模型研究方法在理论上是合理的,对于进一步探索旧砼路面修补技术具有重要实际意义.     

旧砼路面加铺沥青层后接缝处的力学模型分析

针对目前旧水泥砼路面加铺沥青罩面层的一系列力学问题,从力学模型的角度,采用数值分析方法进行了探索和研究.包括二维简化模型分析、三维模型分析等几个主要部分.最后针对二维、三维算法分别应用Fortran90语言进行计算机程序设计,作了算例分析.所有数值计算结果和Ansys软件仿真结果及现场测试结果基本吻合,从而说明模型研究方法在理论上是合理的,对于进一步探索旧砼路面修补技术具有重要实际意义.