车辆造型设计渲染中基于全局光照理论下的真实感与实时性研究

车辆造型渲染对于真实感的追求通常基于光照模型理论,不同的光照模型对于真实感表现不同,对生成真实感的照片图像至关重要。以基于全局光照模型中的光线追踪算法真实感表达能力最强,算法最为复杂,但因其模拟于真实世界的物理光线传播的特性,计算成本非常高昂,故其不流畅的交互体验无法被应用于造型展示情境等各类交互式场景。当今随着硬件技术的提升,全局光照模型中的光线追踪技术已经逐渐可以被用于实时渲染,不过仍然需要通过计算减重的算法实现质量换取速度,但在很多工业领域中其展示的质量与速度也取得了一定的平衡。真实感与展示实时性是车辆造型渲染的主要追求目标,利用计算机图形学领域的研究成果使车辆造型渲染同时兼顾真实感与展示实时性,研究成果将指引未来车辆造型渲染及展示评审的建设方向。     

地铁BIM模型Web端轻量化策略及加载优化方法研究

地铁BIM(Building Information Modeling)模型具有体量大、构件重复率高、外形规整等特点，针对其Web端模型加载、渲染效率低下，易导致浏览器卡顿、页面崩溃等问题，提出地铁BIM模型Web端轻量化策略及加载优化方法。验证表明，采用恰当的模型轻量化手段可显著减少复杂建筑模型的面片数量，降低模型存储消耗，结合视锥体剔除算法，能够有效提高渲染帧率与用户交互流畅度。     

基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用

为直观展示城市轨道交通综合枢纽（简称：城轨枢纽）规划和设计成果，促进相关方对工程规划和设计方案达成一致理解，确保城轨枢纽规划与设计的合理性和可实施性，采用建筑信息模型（BIM）、三维地理信息系统（GIS）和开源的虚幻引擎（UE,Unreal Engine）相结合的技术方案，开发了城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统（简称：三维展示系统）。该系统利用城轨枢纽项目既有的BIM数据和3D GIS数据，基于UE运行环境，完成空间数据预处理与融合、典型场景渲染处理以及环境要素添加，构建效果逼真的城轨枢纽三维实景仿真模型；提供自然采光模拟和监控视频模拟功能，满足车站地下结构引入自然采光的效果分析与评估、视频监控点辅助设计等专项设计要求。三维展示系统提供便捷易用的人机交互界面，方便用户将枢纽规划和设计成果定制和输出为视频、高清效果图和规划影像图，满足现场模拟、设计验证、成果汇报、设计沟通、工程管理等多种应用需求。