基于多源异构空间数据的堰塞湖三维动态虚拟仿真平台构建

堰塞湖溃决后通常需要在短时间内对其带来的洪水灾害进行精细化仿真模拟以辅助应急抢险工作，针对传统堰塞湖信息化平台无法实现多部门数据统一管理、数据实时更新等问题，首先总结用于堰塞湖三维建模的多源异构空间数据类型，再确定模型几何数据结构、进行模型尺度划分等，提出堰塞湖多尺度三维数据模型设计方法，针对大区域尺度和局部区域尺度提出堰塞湖三维静态模型构建方法，基于此提出堰塞湖三维动态虚拟仿真方法并对大区域河流演进过程以及堰塞体形成过程和开挖过程进行模拟。最后根据上述方法构建堰塞湖三维动态虚拟仿真平台，以白格堰塞湖为例，验证了平台构建方法具有合理性和可行性。     

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。     

丹江口水库调度管理三维仿真系统开发与应用

根据丹江口水库大坝加高后对水库调度管理提出的新要求,将三维地理信息系统和虚拟仿真技术与水库优化调度模型相结合,建立了丹江口水库大坝及水库库区三维虚拟仿真系统,可进行高分辨率的三维可视化浏览、查询、分析与模拟,给水库调度管理提供了一个新的技术平台。较详细介绍了该系统的总体结构、系统功能以及应用步骤。     

水利工程虚拟仿真技术应用研究

虚拟仿真技术利用计算机模拟方法来重现实际系统中发生的本质过程,具有沉浸性、交互性、虚幻性、逼真性等特点。水利工程虚拟仿真是水利信息化的重要表现手段。针对该技术在水利工程中的应用,开展了对现行三维软件集成、二次开发和功能扩展的研究,实现了水利工程功能性仿真与视景仿真功能,并结合案例介绍了在水利工程勘测设计、运行管理、防洪调度中的应用情况,展望了水利工程虚拟仿真技术的应用前景。      

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。     

基于纹理图像的流场动态可视化模拟研究

流场可视化模拟是流域虚拟仿真的重要组成部分,其新的方法层出不穷,但是推广到实际工程应用研究的力度不够。本文在研究基于纹理映射方法的基础上,首次将基于纹理的流场动态可视化方法IBFV(Image Based Flow Visualization)用于流域模拟可视化,研究了以颜色纹理表示流场属性值的时空分布,实现了其与三维虚拟仿真平台的集成,取得了较好的效果,为水利交叉学科的研究提供了新的思路。     

河道交互式三维可视化平台的建立

计算机三维虚拟、航空摄影、地理信息系统等技术,很好地实现了河道地形地貌的还原,并在此基础上实现了空间分析、信息查询功能,解决了以往地形仿真中数据海量,难于管理的问题.阐述了河道交互式三维可视化平台的总体框架结构,系统实现的技术路线、关健技术以及平台的基本功能.在"数字流域"的原型平台方面作了有益的尝试.提出了流域地形可视化过程中需要进一步解决的问题.     

碾压混凝土坝施工三维动态可视化仿真系统研究

从系统仿真和可视化的角度，对碾压混凝土坝的施工过程进行仿真研究，开发出碾压混凝土坝施工三维动态可视化仿真系统．该系统以VC^ 为开发平台，结合数据库技术，针对碾压混凝土坝特有的混凝土分区、动态合仓等问题，提出相应的模拟假设后，实现了碾压混凝土坝施工过程的仿真计算，并通过三维建模，借助地理信息系统平台来演示大坝浇筑的三维动态上升过程．系统在某工程实例中进行了具体应用。为该工程的施工和管理提供了决策依据．     

数字流域三维虚拟仿真系统综述

近年来,虚拟现实技术在我国得到了快速的发展,并应用于各行各业。文中主要综述三维虚拟仿真系统在以三维可视化和仿真模拟为目标的数字流域实时仿真系统中的应用。     

土石围堰溃堰洪水三维动态风险分析系统建模研究

基于三维动态可视化仿真技术，耦合土石溃堰洪水数值模拟和溃堰动态仿真模型，建立施工洪水演进水力要素、洪水演进过程和河槽空间位置等信息耦合的土石溃堰洪水演进动态仿真架构，在三维可视化信息平台的基础上，将数值模拟数据及三维动态仿真数据与相应的图元对象建立映射关联，通过动态更新洪水水位、围堰及河道等图元变量和属性变量，直观的表现了土石溃堰洪水演进的时空分布特征，为探求溃堰发生发展机理及防洪减灾决策分析提供了交互式可视化平台。