海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用.为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究.利用Google Earth 获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用GetScreen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制.试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制.     

长江航道三维可视化数据处理方法研究

阐述长江航道三维可视化系统的多源海量数据的获取及处理方法,研究航道地形数据的特点及其处理流程,基于三维可视化系统采用对比分析的方法突出了各相关数据的处理效果。     

基于OpenGL的三维地形可视化技术与实现

介绍了OpenGL和三维地形的相关概念,详细说明了三维地形的制作以及可视化实现。利用建模技术建立了三维地形模型,在场景中使用光照、纹理映射技术,使图像具有较强真实感,并通过键盘,实现人机交互,实现了三维地形可视化。     

水深测量数据的组织管理与三维可视化

文章应用GIS理论思想,对水深测量数据格式进行深入分析,提出应用空间数据库来组织管理水深数据的新方法,给出了数据结构。在此基础上,对水深测量数据的应用价值进行深入挖掘,提出利用水深离散点数据进行水下地形建模,从而实现水深数据的三维可视化直观表达,并就此给出了地形建模过程和渲染步骤以及三维场景效果优化方法。     

航电枢纽施工三维动态可视化系统设计与实现

针对航电枢纽施工动态管理的特点,基于数字地形构建原理,运用CityEngine技术,构建航电枢纽研究区段的数字地形和三维水工建筑物,提出三维场景融合方法。基于ArcSDE+SQL Server空间数据库技术,以内部代码和用户标识码为公共数据项,将属性数据与空间数据进行连接,建立三维场景动态展示方法,完成航电枢纽施工过程三维动态可视化仿真,设计工程施工三维动态展示与施工过程信息同步更新机制,实现航电枢纽施工动态可视化管理。基于建立的系统功能框架,以依兰航电枢纽施工管理为例,开发施工动态三维可视化管理系统,为航电枢纽工程施工可视化、精细化管理提供技术支持。     

基于分形理论的水下地形生成

地形三维化是近些年随着地理信息系统和计算机可视化技术发展起来的新兴应用。现阶段地形可视化的研究对象还主要集中在陆地地形,对于水下地形的研究很少。论文中介绍了一个基于二维电子海图中离散水深数据通过分形曲面插值算法构建数字高程模型(DEM),并通过三维地形建模最终实现海底地形的三维可视化的解决方案。     

基于Delaunay三角网的大规模航道地形构建及疏密控制*

针对大规模航道地形绘制效率低等问题，通过离散航道水深数据构建地形三角网格，借鉴LOD思想对网格进行疏密控制与显示。采用一种基于Delaunay三角网的方法构建航道地形，利用alpha-shapes边界提取方法对Delaunay三角网进行优化；提出利用网格划分法控制网格的疏密，通过比较克里金插值模型的拟合效果选择适合的变异模型，解决水深点采样不足、场景绘制效率低等问题。应用结果表明，上述方法可用于大规模航道地形的实时绘制。     

基于流凌演进数值模拟的可视化方法

针对流凌演进三维可视化技术在冰冻河流可视化仿真方面不足的问题，结合MIKE21与ArcGIS软件，提出一种基于流凌演进数值模拟结果的可视化方法。通过模型构建、网格划分、边界条件确定，开展流凌演进数值模拟与分析，建立面向可视化的流凌演进数值模拟结果提取方法，实现流凌演进三维可视化仿真场景与数值模拟的可视化数据融合。基于空间数据库与属性数据库，建立的流凌演进仿真模拟系统，可全方位展示流凌演进过程中地形、水流、堤防结构物等仿真模拟结果。     

铺排船水深监控系统设计

介绍了铺排船水深监控系统,本系统主要采用三维图形开发工具OpenGL开发.本文分析了三维地形曲面的构造方法,给出了采用OpenGL开发可视化系统的方法,实现了真实感水下地形的动态显示,实现了数据采集-数据处理-动态显示-数据存档、打印的典型的过程控制的功能.     

云计算在大规模海洋地形数据处理中的应用

首先阐述进行大规模海洋地形数据处理时,为提高运行效率,需要将获取的数据进行分层分块,对分好的面片进行希尔伯特编码;然后利用实验验证云计算构建云影像金字塔模型的有效性,并且在云计算下进行任务调度,实现海量数据的分布并行计算;最后通过实验验证本文算法收敛性和自适应能力强,提高系统对任务的调度和处理能力。     

内河驾驶模拟器三维视景的生成与实现

本文主要讲述三维视景生成和实现的方法。以长江南京栖霞山--中山码头航道图为例,分为纸质江图扫描矢量化制作、嵌入电子海图系统、三维地形数据提取、三维地形的生成、实景模型建立与渲染显示等五个阶段,精确细致的讲述了三维视景仿真系统的制作过程。方法灵活方便,为没有DEM数据的水域制作三维视景仿真提供了经验。     

流场实景可视化在水运工程中的应用研究

在水运工程水动力数值模拟可视化中融入地理实景,能丰富视景信息,达到直观显示的目的。文章以Google地球软件(Google earth)作为虚拟场景的图形平台,对二维水动力数值计算流场进行动画仿真,实现了对数模计算成果的实景可视化。为实现实景可视化,首先要获取Google地球软件的视图窗口句柄,用Windows API通过自编程序对Google地球软件进行控制,然后在特定视角下既有的地理要素中融入实测地形图,依顺序在虚拟场景中分层绘制并显示逐时刻流场矢量图,从而实现流场动画。采用对局部屏幕图像截取方法获得不同时刻流场图像,将不同时刻的图像文件作为关键帧压缩编码生成动态影像文件。以实际人工岛建设工程项目为例,展示了实景动画可视化显示效果。     

港口工程大范围场景建模技术研究

虚拟现实技术在港口工程中已有较为广泛的应用,但大范围场景建模效率仍较低。基于遥感影像,对地形模型进行纹理映射,并对遥感影像上地物的特征进行分析与提取,利用程序化建模技术,可快速、精细地构建出港口工程大范围场景模型。     

长江航道地形测量数据采集与预处理工作流程优化

针对长江电子航道图运行条件下对航道地形信息快速更新的需求,梳理长江航道现阶段地形测量的工作流程,分析了制约实现快速测量的主要因素,结合经验提出提高航道地形测量效率的解决方案和主要难点,为深入研究长江航道地形要素信息快速采集与预处理技术、形成配套软硬件系统奠定基础。     

SMS中HEC-RAS模块在模型设计中的应用

文章运用表面水建模系统(SMS)中的HEC-RAS计算模块进行模型设计的前处理,通过实测地形验证,计算结果与实测河道横断面地形匹配良好。该方法操作简单,计算结果精度高,提高了模型设计效率,节省了模型制作成本。     

AS-900HL多平台激光雷达测量系统在河道地形测量中的应用

数字城市的发展对基础数据提出更高的要求,获取地表三维空间信息的需求日渐增加。AS-900HL多平台激光雷达测量系统是一种集成高精度激光扫描仪与惯性导航的系统,可搭载在多种平台进行数据采集,具有工作效率高、扫描速度快、测点密度大、成果形式多样等特点。以鸭绿江白马浪至云峰大坝段河道地形测量为实例,对AS-900HL在河道地形测量的应用进行探讨。该河段地形高低起伏巨大,不具备直接接触测量的条件,由于对岸是朝鲜,无法登陆架设远程测量设备,也不能采用无人机航飞,属于实施难度很大的特殊河段。通过踏勘、路线设计、外业采集、内业处理和成果输出,验证了该系统在河道地形测量中的可行性。该系统适用于河道地形测量,尤其在特殊困难河段,能填补常规测量技术无法施测的空缺,可推动数字航道和数字城市建设。     

基于BIM构建航道地形曲面模型的改进方法

针对航道工程存在的离散地形数据或地形数据空值区域导致所创建地形曲面不够光滑、会出现深凹或凸起的问题,提出采用克里金插值法(Kriging)对航道区域离散的地形数据进行直接内插填补,再通过BIM技术构建航道地形曲面模型。结果表明,离散的地形数据经Kriging空间插值生成的地形曲面模型,更贴近实际效果及地形趋势走向,可真实显现航道现状三维地形。研究成果可为测绘单位开展BIM工作提供借鉴。     

基于GIS的航道辅助设计平台的设计与实现

基于航道地理空间特性和航道设计相关规范及工作流程,选用Arc GIS作为基本框架,经多项关键技术开发构建而成航道辅助设计平台。平台具有自然条件分析、河床演变分析、航道尺度计算及选线布置等设计功能,并配置水深数据识别、地形坐标转换等通用工具,可对航道基础数据和设计成果进行综合管理,初步实现专业间设计协同,基本达成航道设计工作的标准化和提高工作效率的目标。     

基于Vega Prime的“数字港口”三维可视化系统与构架设计

结合基于Vega Prime的"数字港口"三维可视化系统,分析了系统构架设计和场景数据库优化管理,针对三维重建可视化效果和运行效率之间的矛盾,提出了系统运用的图形数据动态调度、动态LOD(Levels of Detail)、实时软阴影优化等关键技术,并通过试验证明了该方法能够在系统流畅性和高仿真性之间获取较好平衡。     

利用CIVIL 3D进行海港工程疏浚设计方法研究

本文在南方某海港工程港池航道工程设计中引入BIM正向设计,利用CIVIL3D建立了地形曲面和地质曲面模型,建立采样线,对地形曲面、设计曲面、地质曲面进行采样;用断面法进行疏浚工程量计算,用程序自带网格施工图及其他软件等多种方法进行校核以验证计算准确性;通过材质定义,计算不同土类疏浚量并在断面图中表示;在设计完成后,按其自带的出图功能生成断面图组,批量对其表达形式、格式、显示内容进行统一调整,提高设计工作效率及准确性。可为类似工程引进BIM进行正向设计提供参考。