基于Cesium的流场可视化研究

由于三维虚拟仿真技术在各领域实际应用中缺少与专业的可视化软件有机结合的应用平台,尤其是流场可视化技术在虚拟仿真三维平台的运用。为了在 B /S 端三维虚拟仿真平台下实现流场可视化集成与展示,使用 GPGPU 技术完成流体方程在 GPU 中的并行计算,采用颜色、箭头、纹理变换、LIC 等多种流场可视化技术,实现在 Cesium 三维仿真平台流场展示。在 ThinkPad s5 笔记本上实现了 Web 端虚拟仿真三维平台流场可视化展示,结果显示,在浏览器分辨率 1 396×641 下,平台运行帧率保持 30 fps 以上,保证了画面流畅,同时实现了实时交互操作。综上所述,本平台弥补了 C /S端的不足,扩展了应用范围,丰富了原有系统的数据展示效果,为实时性、大容量科学计算及展示提供了核心技术,有望在虚拟现实和数值模拟方面得到更广泛应用。     

大尺度流域地图在LED淮河生态数字沙盘应用的实践与探讨

数字沙盘是通过声、光、电、图像、三维动画以及计算机程控技术等呈现信息动态视觉效果的一种新型多媒体展项。LED数字沙盘是数字化技术与LED显示屏的创新结合模式,由室内小间距LED拼接屏来展示内容,需要展示的数字内容通过服务器实时同步传送到LED拼接屏上,供受众直观感受数字展示内容,并可通过触摸屏和虚拟仿真功能来进行互动。     

南水北调中线北京段输水系统数字三维视景仿真

为直观形象的展示南水北调中线北京段输水系统，运用视景仿真技术，建立了包括北京段管涵、水工建筑物和周围景观在内的数字三维虚拟场景，并实现了整个系统的虚拟漫游。     

VPN技术组网解决方案

利用VPN（虚拟专网）技术，通过公众Internet，组成虚拟专网，实现院本部与大工地之间及分院之间数据交换，节约上网费用。等同于院本部子网，方便快捷，空间无限制，实时性强。通过实际运行，达到设计要求。     

黄河流凌过程三维动态可视化系统设计与实现

为实现流凌过程的三维可视化展示,提出一种基于冰水动力学原理的黄河流凌过程三维动态可视化系统的实现方法,通过二维冰水动力学模型模拟流凌演进过程,采用3DMAX多边形建模技术创建冰凌实体三维模型,结合Unity3D技术和C#语言实现二维模型计算成果的三维动态表达。通过界面设计与系统功能开发使该系统具有场景漫游、显隐控制、信息查询、二三维一体化展示等功能,展示效果真实感强、交互性好,实现了对黄河内蒙古河段头道拐弯道流凌过程的三维可视化展示。     

三维GIS在长距离渠道供水工程的中的应用

本文研究的是针对北疆长距离供水工程的三维GIS虚拟仿真系统,本系统具有地理范围超大的特点。系统实现了工程沿线长距离渠道和主要建筑物的三维模拟仿真及工程信息查询,集成展示了安全监测、事故应急预案、供水调度、水雨情等系统数据,并提高槽蓄水量计算等实用工具,以三维虚拟仿真的形式反映工程现场及运行状况,为用户提供可视化的辅助决策支持技术手段。     

数字化电缆敷设管理系统在丰满重建工程中的运用

为实现水电站动力电缆和控制电缆分开敷设,提高电缆裁剪长度和敷设位置的精确性,提升电缆敷设的施工进度和质量,提高电站电缆采购和施工的经济性,我们针对丰满重建工程,同软件公司合作,研发了数字化电缆敷设管理系统。该系统综合运用虚拟仿真、大数据展示及云计算等技术,实现了本电站电缆虚拟排列,指导了施工方案组织,完成了管理单位管控平台集成等。该系统的运用全面提高了设计效率和准确性,提升了电缆施工进度、质量和成本管控水平,优化了资源配置,实现最大化经济效益。     

基于增强现实的心墙堆石坝碾压施工过程可视化研究

针对现有的心墙堆石坝碾压施工过程可视化研究主要依靠虚拟现实方法，无法结合实际施工场景进行可视化分析，同时虚拟三维场景的构建消耗资源多且与实际施工场景有较大差别的问题，提出基于增强现实的心墙堆石坝碾压施工过程可视化方法。通过碾压轨迹的绘制来构建虚拟施工场景；借助摄像头与相机云台，通过坐标转换实现相机参数获取与虚拟相机注册；将摄像头采集的真实施工过程图像与虚拟施工场景通过跟踪注册进行虚实融合，结合实时监控、Web Service、射线检测、碰撞检测等技术，将获取的施工进度、施工质量等信息与真实施工场景进行耦合，实现增强现实环境下心墙堆石坝碾压施工过程的可视化展示与交互分析。此方法为施工管理人员结合现场实际对碾压施工过程进行分析管理提供了有效手段，提高了碾压施工过程管理的信息化、可视化水平。     

基于二三维的海河流域基础数据平台的研究与开发

海河流域基础数据平台基于二维、三维地理信息系统、遥感、虚拟仿真等高新技术,对流域水利信息化建设生产的不同比例尺、不同分辨率的地形数据、水利专题数据、遥感数据等海量基础数据,实现二、三维可视化的采集、存储、管理、展示、查询、共享服务与分析应用。     

鄱阳湖水利信息三维展示可视化系统设计与实现

三维可视化技术已在大坝安全监测、水利工程质量检测、水资源配置等领域得到广泛应用。借鉴其它领域的应用成果,利用三维可视化等技术构建了鄱阳湖水利信息三维展示与查询系统,实现了鄱阳湖在不同水位下的三维地形信息展示,再现了鄱阳湖水利信息虚拟场景;此外,还利用Java进行二次开发,构建了鄱阳湖区空间数据库和多媒体数据库,实现了湖区三维场景的直观清晰浏览与展示,以及专题水利热点数据的动态查询和漫游等功能。该系统的建立可方便用户全面了解鄱阳湖区不同水位下淹没区域、自然保护区和风景区的水资源、水生态、水环境和水利工程等水利信息,有助于提高鄱阳湖管理者的科学决策水平。     

江苏省水利地理信息系统三维展示平台构建与实现

江苏省水利地理信息系统三维展示平台在Skyline技术的基础上,加载了全省DOM数据、DEM数据及重点水利设施、建筑及景观三维模型数据,并集成了基于VR技术的大型水利三维虚拟场景,实现了高效率、高精度、精细化三维地形数据的组织、发布和应用,为三维GIS技术在水利信息化建设中提供了广阔的应用前景。     

基于VRML的水电站虚拟供气系统设计与实现

在应用3DSMAX对水电站供气系统三维建模的基础上,构建了供气系统的VRML虚拟场景,并对其进行了优化。重点讨论了利用BS SDK实现虚拟场景动态交互的方法,并以BS SDK为开发工具,利用Visual C#.NET编程语言,实现了虚拟供气过程的演示与虚拟场景的漫游。     

现代信息技术构建虚拟水文实验的研究

虚拟水文实验是利用虚拟现实技术进入虚拟空间进行教育的一种教学形式.讨论了虚拟实验相关的理论、主流技术、针对性实验对比研究和实际教学应用分析,研究了虚拟实验教学的过程模型,实现了校内水文虚拟实验室.结果表明,针对不同的教学内容和设计,应采用相适应的网络虚拟技术,才能够充分发挥出其技术特点,实现预期的水文实验教学目标.     

现代信息技术构建虚拟水文实验的研究

虚拟水文实验是利用虚拟现实技术进入虚拟空间进行教育的一种教学形式。讨论了虚拟实验相关的理论、主流技术、针对性实验对比研究和实际教学应用分析,研究了虚拟实验教学的过程模型,实现了校内水文虚拟实验室。结果表明,针对不同的教学内容和设计,应采用相适应的网络虚拟技术,才能够充分发挥出其技术特点,实现预期的水文实验教学目标。     

基于Cesium的WebGIS流域虚拟场景搭建

为了在Web端更直观展示三维数字流域可视化信息,结合广泛运用于实际工程项目的倾斜摄影技术、BIM模型、WebGL可视化等前沿热点技术,介绍了基于地图引擎Cesium搭建流域虚拟可视化场景环境的方法。Cesium是一个基于WebGL的开源三维地图引擎,它解决了传统插件式Web三维虚拟场景兼容性差的问题,实现跨平台三维流域信息Web端流畅加载。采用Java Script与WebGL为开发语言,基于B/S架构,采用缓存下载、切片技术实现地形与影像的集成加载;采用3DMAX、Revit、Super Map iDesktop等工具实现倾斜摄影模型与精细模型的转换与集成加载;采用nginx反向代理,Ajax异步调用技术实现水情信息的集成可视化;最后达到了流域多种信息集成显示的效果,对基于Web的流域仿真具有较好的参考价值。为流域模拟仿真WebGIS平台探索了快速智能的搭建方案。     

数字水库系统在陆浑水库的研究与应用

数字水库是原型水库的虚拟对照体,陆浑水库从日常管理工作的方法及内容入手,利用当前尖端的3S前沿技术及虚拟仿真技术,开展了一系列对水利工程设施、功能机制等方面进行动态监测管理的研究,展示了水库智能信息化建设在陆浑水库管理方面的发展进程,论述了"数字水库系统"在工程管理工作中的重要作用.     

基于Cesium的数据可视化技术在水利上的应用

三维虚拟仿真技术已广泛应用于数据地球、数字城市、数字流域等领域,科学数据在仿真系统中的可视化更利于科研人员洞察数据背后的规律,然而在实际应用中,科学数据的表达更依赖于专业的可视化软件,从而造成其与现有仿真系统脱离现象。鉴于此,系统地介绍了热力图、水深属性标量可视化、投影纹理变换、气象云图绘制、水深等值线与等值面实时绘制等可视化技术的相关技术原理及实现方法,实现了多种技术在基于Cesium的三维仿真平台的有效集成;结果显示,各种技术显示帧率均大于每秒30帧,画面显示流畅,满足实时展示要求;丰富了原有系统的数据表现形式,为大容量科学计算及实时性展示提供了有力依据,有望在虚拟现实和科学可视化方面得到更广泛应用。     

水利业务数字孪生建模平台技术与应用

利用数字孪生技术模拟虚拟水场景是智慧水利建设的新要求之一.目前水利行业主要通过数据模拟展示虚拟的水体场景,但该方法难以有效解决实际水利业务发生动态演化、应用需求存在差异化的决策问题.因此,基于数字孪生理念研究水利业务的建模技术具有十分重要的意义.构建了水利业务问题与决策流程的孪生建模平台,通过对水利对象、模型、方案、应...     

虚拟水与水安全

虚拟水是水资源领域的新概念,近年来,在与水相关的国际会议上成为讨论的热门话题.初步探讨了虚拟水和虚拟水贸易,认为虚拟水作为非真实意义上的水,是通过商品交易或服务来实现的,虚拟水贸易主要表现在粮食贸易上,虚拟水与水安全和国家安全有着密切关系.虚拟水的提出,改变了原有的一些思维方式,拓宽了水资源研究的领域,树立了水资源管理的新理念,最终提供了一条解决干旱地区缺水的新途径.     

基于CATIA的三维地质建模及可视化应用研究

目前在工程地质勘察行业中,基于CATIA软件的三维地质建模技术已日趋成熟,利用CATIA软件对三维地质模型进行展示及汇报,其可视化表达方法可多样化,如材质、航片渲染、飞行虚拟漫游等,但其表达效果从视觉角度来说还存在不足。而将CATIA地质模型转化成IGS或STL格式文件,导入3DS MAX,借助3DS MAX强大的动画制作及渲染功能,来实现三维地质模型的虚拟漫游,其可视化效果对于三维模型来说是一种很好的提升。基于CATIA及3DS MAX软件,结合某隧道工程,重点阐述利用各种软件的优势功能创建三维模型,并沿隧道主体纵剖面综合动态表达隧道地质模型内部空间技术的研究与应用。 