基于ENVI+IDL的遥感三维地形可视化技术研究与实现

IDL是进行三维数据可视化显示、分析及应用开发的理想工具.研究了三维地形建模的原理、相关技术及用IDL实现三维可视化的方法和流程,并基于ENVI+IDL研究开发了遥感三维地形可视化功能模块.该模块依据在研的工程地质遥感解译软件系统的要求,实现了三维地形可视化的放缩、平移、旋转、漫游等相关功能.     

基于无人机激光点云数据改进的棱柱法土方量计算方法

传统的土方量计算方法存在精度不高、效率低等问题,而利用无人机激光点云数据可以有效地解决这些问题。新近开发的基于无人机激光点云数据,快速、准确地计算土方量的软件——Digital Map,以宜春至井冈山高速公路宜春三阳至新田段新建工程为例,使用无人机获取试验区的三维点云数据,使用Digital Map软件计算土方量。结果表明,采用改进的棱柱法计算得到的结果既高效又与已知的总体土方量信息更接近,即更精确;同时在数字地面模型(digital terrain model,DTM)的基础上,更准确地描述了自然地形信息。该方法使用设计面的DTM,因此不受场地高差限制,适用于大部分复杂、真实的施工现场;且快速、准确,对于会产生海量数据的无人机激光点云效果尤其明显。     

基于BIM技术的公路工程精细化土方量计算方法研究

为提高公路工程土石方计算的准确性,借助最新的BIM技术,获取多种格式的地形数据,并将多种格式的地形源数据进行融合、相互修正,最终获取更能反应真实地形的数据,建立高精度的BIM三维地形模型。基于高精度的地形模型和公路设计数据,建立精确的设计模型。通过布尔运算得出精细化的填挖方三维体及准确的土方计算结果。通过四川山区高速公路项目实例,验证了该计算方法可较大幅度提高公路工程土方量计算精度和计算效率。     

道路土方量三维计算方法

针对目前广泛使用的道路土方量计算方法不够准确的缺点，以数字地面模型的重构为技术核心，给出了土方量的三维计算方法。结合工程实例，将三维计算方法的结果和传统方法的结果进行比较，结果表明该方法计算准确、可行。     

基于Three.js的三维虚拟校园系统设计与实现

针对目前虚拟校园系统以2.5维为主,模型纹理失真,Web三维显示需要插件等问题,设计了一种采用倾斜摄影测量建立三维模型,使用四叉树索引数据结构,基于Three.js搭建的虚拟校园系统.该系统较好的解决了模型纹理失真、建模周期长、效率低等问题,实现了无需插件支持的跨平台展示,具有良好的真三维Web系统交互效果,同时能够根据不同需求开发组件式功能模块.     

基于四叉树孤立分割和屏幕误差的地形LOD算法

为解决静态和动态细节层次模型存在的数据冗余度大、精度判断标准单一和层次切换跳跃感强的问题,提出了基于四叉树孤立分割和屏幕误差的地形LOD(level of detail)算法.采用该算法,针对于规则格网,通过地形瓦片分割和数据预处理减少实时阶段计算量,利用四叉树孤立分割消除结点间依赖关系,并构建保守性屏幕误差评价标准以弱化视觉跳跃感,最后采用添加拆分点和高程平均值法消除相邻瓦片和结点间裂隙.实验结果表明:该算法能较好解决常规方法中存在的问题;可满足大规模地形实时三维显示的要求;实时显示计算量小,帧速可保持在0.03 s以内.      

城区三维景观重建中的建筑物提取

采用包含建筑物高程信息的DEM数据进行地形建模时,依次连结相邻网格点为多边形的绘制方式会带来建筑物墙面倾斜,建筑物与地形混淆的情况。针对这一问题,利用建筑物顶点与地形顶点之间具有较大高度差的特点,结合建筑物的几何特征,提出一种在DEM数据中提取建筑物的算法。实验结果证明,利用该算法重建出的城区三维景观具有更为逼真的显示效果。     

CAD/CAE集成的高速列车子系统仿真分析一体化平台

为了使现有的通用商业多体动力学与有限元软件能满足高速列车子系统仿真建模的需求,利用开源组件和动态封装技术实现了可扩展弹性仿真平台架构框架,并基于该框架以高速列车弓网系统为例开发了高速列车子系统仿真平台(TPL. PC). 该仿真平台的构建表明,所提出的框架能够提供几何建模、网格生成与编辑、数值代码求解和三维实时可视化高速列车仿真平台所需的常用功能,解决了子系统几何模型和仿真模型在这些环节中的互用性问题,使得各异构子系统之间在仿真计算迭代步的中间结果数据和最终仿真结果文件交换通畅.      

三维视景仿真环境下的船舶分油机仿真系统设计

针对目前在实船上广泛使用的Alfa Laval S系列分油机的EPC-50控制系统,设计了船用分油机的三维视景仿真系统.该系统采用实物仿真与计算机仿真相结合的方式,采用STM32作为主控单元设计船舶分油机仿真控制单元.结合虚拟现实技术,基于3ds MAX和Unity 3D平台,进行三维建模与仿真,利用以太网通信技术实现仿真控制单元和三维模拟界面交互.该三维仿真系统具有很好的沉浸感、训练经济性、交互性和实用性.     

基于ArcView平台的地理信息系统

在ArcView平台上处理地形数据,产生等高线图形,建立了铁路地形三维可视化模型,并开发了可视化用户界面.本系统实现了铁路地理信息的图文显示与地物场景的三维仿真,可以针对用户的需求输出详细的地理信息,模拟逼真,信息查询方便.这说明利用ArcView开发铁路地理信息系统是可行的,适用于铁路的优化建设.     

道路三维场景的实时动态显示技术

实时动态显示技术是实现道路三维可视化设计的关键，应用Delaunay三角化算法构建数字地面模型，基于分割—归并思想完成道路三维实体造型，在此基础上，提出并实现了有效的道路三维模型的视相关简化算法，并结合真实感图形绘制技术开发了道路三维场景的实时动态浏览平台，将该平台与路线CAD系统集成，实现了道路设计过程和设计成果的可视化。     

复线铁路线路三维模型建立方法

应用表面剖分原理，研究了复线铁路三维模型的构建方法，将地形、桥梁、隧道等实体表面分割为一系列规则的曲面，并用格网对其进行描述。将路基的边界点投入到地形三角网中构建新的三角网，并删除位于边界内的三角形，从而将地形与建筑物三维模型拼合在一起形成路线三维整体模型，通过集成AutoCAD及3DS MAX达到对路线三维造型的目的。应用结果表明该方法具有建模速度快，可靠性高的特点。对构建复线铁路线路三维模型是可行的。     

内河航道工程土方计算软件开发

采用不同计算机语言混合编程技术,开发了水运航道工程土方计算软件,包括:信息输入模块、土方计算模块、围堰优化模块和成果输出模块.软件可交互式参数输入和信息自动提取,适用于多种护岸形式,以工程造价为目标进行围堰设计优化,计算成果由AutoCAD图形的输出和Excel表的输出,可以大大减少设计人员的工作量,提高设计效率,并使...     

山区单喇叭互通设计探讨

山区喇叭型互通设计,需要结合地形展线.通过草拉纵坡计算填挖方后不断优化调整线位,在保证线型指标的情况下使得填挖方最经济.综合考虑主线与被交路高差,合理设置匝道纵坡,降低收费广场填方高度,选择合理的防护和排水方案.     

地面激光扫描和数码相机在化石重建中的应用

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速高效且准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供新的选择。介绍地面三维激光扫描仪工作原理、类型及数据处理方法。以中国地质大学化石林中的化石为例,研究化石点云数据获取、处理、三维模型重建和纹理粘贴的基本方法,试验表明这种方法有效可行。     

基于SRC-CAD系统的水下土工布施工工艺研究

水下土工布施工是海上疏港公路路堤施工的先行工作,在海底涂面铺设过程中面临着海底地形不明确、海上船只定位难以及海底水流造成土工布的漂浮或折叠等问题,其施工质量和进度严重制约着疏港公路路堤施工后续工作的开展。基于SRC-CAD计算机辅助系统的海底地形云图显示技术和海上定位技术,结合已有的施工方案对水下土工布施工工艺的关键问题进行深入研究。研究结果表明:利用海底地形云图显示技术能为土工布铺设前的海底清理、整平等工作提供依据;采用边铺边压碎石的方法能最大限度地减小土工布受海底水流的影响。     

Three-dimensional geoscience modeling and simulation of gas explosion in coal mine

Gas explosion is one of the most serious events in coal mine. In consideration of the limitation of past research method about gas explosion, three-dimensional (3D) modeling and simulation are suggested. This paper analyzes the research achievements on 3D modeling, and studies the modeling method of strata and laneway based on geoscience modeling. After the 3D modeling of strata and laneways, the simulation of gas explosion (such as gas exploding, color, burning, virtual wandering and rock caving) is performed. The research method is meaningful for safety analysis and safety survey.