基于BIM+GIS的航道三维漫游系统设计与实现

针对航道工程空间分布特性,将广域航道工程划分成若干区域,利用分区域的三维场景数据组织技术进行动态调度,通过插件工具对BIM模型进行轻量化减面处理,减少人工减面工作量,并提出Unity加载GIS多源数据技术方法,解决了航道工程大体量BIM+GIS三维数据在Unity引擎中无法加载、渲染卡顿、人工轻量化模型工作量大等项目实际应用过程中的难题。同时利用Unity引擎开发漫游系统,使得超长航道BIM+GIS三维数据加载与高质量的漫游可视化效果兼得成为可能,对BIM技术在航道工程中的推广应用具有重要价值。     

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。     

三维地形表面的可视化实现

三维地形的可视化研究是当前对港口、航道等进行地形演变、泥沙淤积等分析研究的前沿课题 ,是快速、及时地再现地形三维信息及综合分析的有效途径。文中介绍了如何通过微软VB开发平台实现地形表面的三维可视化 ,并实现三维图形的缩放、旋转与输出。     

基于三维虚拟船舶的驾驶员实操训练平台开发

针对STCW公约马尼拉修正案的实施和船舶驾驶员的实操培训,开发不受时间和地点限制的训练平台,运用人机交互技术设计并优化人机交互界面;运用三维建模技术建立船舶、港口、航标、小岛等三维模型;应用船舶操纵性分离建模理论,建立船舶运动6自由度数学模型;运用场景漫游技术、碰撞检测技术以及三维交互技术实现三维场景中漫游与交互;结合专家系统及智能评估技术,实时给出训练辅助信息及对训练效果的评判。在平台上可以完成船舶进出港操纵、船舶避碰、船舶甲板设备操作及保养等训练和考核。经测试表明,该平台可以满足公约及船公司对船舶驾驶员训练的需求。     

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。     

BIM技术在航道水下地形空间监测中的应用

地形是区域环境的重要组成部分,三维地形分析为地表演化过程研究提供了全新的技术支撑。本文依托黑沙洲航道整治二期工程多期水下地形测量数据,基于BIM技术实现各个时期航道水下地形表面的三维可视化,并对其进行动态监测分析。研究表明,基于BIM技术实现航道水下地形空间监测,能够更加形象直观地展示区域地形演变、泥沙淤积等三维情况,对于航道的维护和整治具有重大意义。     

GIS技术在山区河流航道管理中的应用研究

针对中国面向21世纪的水运发展战略目标对山区河流航道管理水平提出的更高要求,文中系统介绍了GIS强大的空间数据处理能力、空间分析功能和丰富的图形表达方式,认为该技术是山区河流航道中长期规划、整治开发等方面一种可视化的有效辅助性管理决策手段.文中还探讨了将GIS技术与视频技术、三维技术、GPS定位技术进行有效地结合,为山区河流航道提供立体型、全方位管理手段.并对GIS技术在山区河流航道管理中的应用前景和面临的问题进行了讨论.     

基于数字孪生的船闸信息管理方法

针对当前船闸在运维管理过程中存在实时性与直观性不足的问题,建立一种新的基于数字孪生的船闸信息管理方法。运用BIM技术与WebGL技术,提出船闸三维数字信息化场景构建方法。通过分析船闸多源化异构数据实体关系,构建船闸多源异构数据库。基于建立的三维模型场景与多源异构数据库,制定一种三维虚拟仿真场景与多源异构数据库相互调用机制,基于B/S架构,研发基于数字孪生体的船闸BIM数字档案管理平台,实现船闸全景漫游、空间网格管理、档案信息查看、实时仿真互动等功能,为船闸运维管理的数字化、网络化与智能化提供技术支持,提升船闸管理水平。     

港口工程虚拟现实系统研究与应用

港口工程行业发展迅速,引入虚拟现实技术,构建港口工程虚拟现实系统是当前的研究热点,基于港口工程虚拟现实系统,在具有高度沉浸感的虚拟环境下创建工程场景,通过工程场景实时交互漫游、实时信息查询获取工程设计、施工和运营信息,为港口工程设计、施工和运营方案的论证、分析、决策提供一个全新的可实时交互的辅助平台.通过在某原油码头工程中的应用,验证了该系统的实用性.     

虚拟仿真技术在洋浦港管理中的应用

虚拟可视化技术研究及其应用开发是当今计算机领域的一个研究热点,也为实现港口视景仿真提供了有效的手段。基于Open Flight层次结构和Vega Prime视景仿真,分析了系统架构设计和场景数据库优化管理,构建港口视景,并利用Vega API在Visual C++环境下实现港口实时漫游的过程。代入改进的泊位分配算法,为港口建设和交通管理及今后的应急指挥决策提供真实的视景仿真,开辟港口工作的新途径。     

潮流三维动态可视化模拟系统研究

应用GIS技术和三维仿真技术建立三维地形模型,通过叠加二维动态潮流模型实现了潮流模拟三维动态可视化,并给出了系统层次架构模型。在对基础数据进行格式分析的基础上,重点阐述了地形数据处理建模方法和二维潮流动态模拟的空间和时间插值混合使用关键算法,介绍了由此开发的潮流模拟三维动态可视化演示系统的具体功能模块,并对系统深入开发方向进行了展望。     

三维仿真技术在航标管理中的应用研究

将三维仿真技术应用到航标管理中,有利于航标管理部门更加科学直观地对配布、监控、维护海上航标。通过深入研究IALA组织提出的有关"三维航标应用"推荐要求,分析近年来国内外高新信息技术在航标领域的应用情况,并结合航标日常管养的实际业务需求,开展了基于三维实时仿真技术的航标管养、监控等研究工作,并通过运用大型船舶操纵模拟器的高逼真三维视景仿真和船舶操纵仿真的功能,开展了具体的航标配布模拟检验应用研究工作。结合厦门港主航道航标配布的实际需求,从检验航标布设间距以及航道转向点航标布设最佳位置两个应用层面,介绍了如何利用大型船舶操纵模拟器为航标配布提供服务。     

基于Civil 3D的港口陆域高程设计

建筑信息模型(BIM)技术以协同性、可视化、可出图性等优点在水运行业逐渐被接受和推广。Civil 3D提供了强大的三维地形处理功能,可实现地形曲面的三维动态设计,同时支持平面图,纵断面图和横断面图的出图功能。结合Civil 3D软件功能及特点,以西非某集装箱码头为例,探究运用Civil 3D对港口陆域进行高程设计的可行性。通过对比传统高程设计方法,总结使用Civil 3D进行港口陆域高程设计的工作流程,为BIM技术在港口陆域高程设计方面的推广及应用提供新思路。     

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。     

荆江护岸工程施工水下抛石形态实时监控系统*

长江中游荆江河段是航道整治工程难度大、水沙条件变化复杂的河段。目前,该河段典型的航道整治措施为软体排加抛石与钢丝网护坡相结合的稳滩固岸结构,而施工中水下抛石形态的监控难度较大,缺少简便、直观、实用的软件与地形测量仪器相结合。本研究基于多波束河床地形扫描技术和三维虚拟仿真技术,开发一种水下抛石着床形态实时监控系统,对抛石前后的水下地形进行对比分析,及时反馈抛石施工区域漏抛少抛超过安全允许范围的情况并预警。研究成果将对水下抛石施工的质量控制具有重要的意义。     

Seabed scene simulation and its realization in extending Vega

Realistic simulation of underwater scene is always difficult because of the special and complex vision effects in underwater space. Seabed is an important part of underwater environment. This paper describes the methods for seabed scene simulation based on OpenGL. It includes construction of fluetuant terrain based on the random sinusoidal algorithm, simulation of seabed flicker effect by means of circular texture mapping and generation of turbidity effect by using fog techniques. For the application based on the leading high level 3D development environment-Vega, underwater scene simulation is still a difficulty since there is no module for it. Based on the analysis of Vega software and the research on seabed scene simulation methods, a Vega extending module named “Underwater Space” was created through developing module class and extending lynx interface. The module class was designed through developing DLL written in C . The Lynx was extended through developing keyword configure file, GUI configure file and lynx plug-in DLL. The problem that Vega can‘t simulate underwater space, is elementarily resolved. The results show that this module is efficient, easy using, and the seabed scene images am vivid.     

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。     

反辐射导弹辐射式仿真试验可视化技术研究

反辐射导弹辐射式仿真试验可视化系统结合了实时仿真技术和视景仿真技术,以VC＋＋6．0为开发平台,利用OpenGL和MFC进行开发。建立了反辐射导弹的三维模型和飞行场景,基于试验数据实时驱动方式,以三维动画的形式直观地展现了ARM的攻击过程,并实现了飞行姿态的多视角可视化。通过仿真试验过程实时可视化的实现,能够根据情况及时对试验方案进行修正和调整,提高了试验的时效性,并且为试验结果评估提供了一种新的手段。