地质体3维模型的研究进展

地质体3维模型是地学工作者研究的重点和热点,在地质工程、地质灾害预警与防治、矿山管理等方面得到了广泛的应用。地质体3维模型研究涉及构模方法、数据模型、数据结构等多方面的内容。本文在对国内外地质体3维模型领域的研究成果进行对比研究的基础上,综合阐述了地质体3维模型相关研究领域的研究进展,对相关的构模方法、数据结构、实际应用进行了分类对比分析,提出了地质体3维模型应遵循的原则。对地质体3维模型的研究现状进行了综合分析,并就构模方法、数据结构、空间分析等方面进行了深入的阐述。在综合研究前人成果的基础上,提出了多层TIN和TEN的3维地质体模型,并对该方法的可用性做了实验。     

面向Internet的奥林匹克公园虚拟系统设计

随着显卡性能和互联网带宽的提高,对网络上3维仿真技术的需求越来越大。为了进一步推广应用3维仿真技术基于虚拟现实的最新发展技术,结合北京奥林匹克公园建设规划的具体情况,提出了建立虚拟奥林匹克公园系统的基本框架,并从功能模块、性能、结构组成等方面详细介绍了系统的设计与基于组件技术的开发流程,不仅实现了北京奥林匹克公园3维仿真场景的网络发布和浏览查询等功能,同时也展示了其广阔的应用前景。     

城市地质中基于剖面的3维层状地质体动态建模

为解决城市地质中的基于剖面的浅层地质体建模过程中的地质剖面自动对比问题,实现3维地质体模型的动态重构与局部更新,将3维拓扑推理引入3维地质建模,通过剖面投影方法在3维空间曲面上实现拓扑关系的自动构建与推理,提升地质剖面对比维数,提高地质剖面自动对比自动化程度,实现城市地质中3维层状地质体动态建模。该方法已应用于南京城市地质3维建模中,结果表明该方法适应多种剖面数据,提高了地质空间3维建模效率。     

面向智慧城市的3维城市在线可视化

目的 3维城市可视化是智慧城市信息显示的基础,对城市信息的实时准确传递起着重要作用。而现有的3维城市可视化方法和系统存在两点局限性:一是数据模型不适合于海量建筑物显示;二是对整个城市采用单一绘制方式,而建筑物的纹理、结构、高度等特征相似,绘制结果容易引起视觉混淆,为此提出一种基于人类感知理论的3维城市在线可视化技术。方法在预处理阶段,系统采用建筑综合算法建立3维城市建筑物的多分辨率表示;在运行时刻,系统根据用户交互,自适应选择建筑物相应的层次进行显示。结果采用几个3维城市数据对系统进行了测试,实验结果证明,该系统有效地提高了3维城市绘制效率。Leverkusen城市的5 530座建筑物,绘制效率达到19.4帧/s。结论基于感知的3维城市多分辨率表示,有效提高了3维城市系统的显示效率以及用户获取信息的效率,同时提高了用户的交互效率。     

Freehand 3维超声重建算法综述

Freehand 3维超声是近年来超声图像3维重建技术领域的研究热点之一。在对3维超声按获取方式不同进行分类的基础上,阐述了Freehand 3维超声系统特点及其重建原理,对Freehand 3维超声重建算法进行了综述和比较分析,并指出了今后面临的主要挑战和未来发展方向。     

3DS MAX在三维城市景观建模中的应用研究

本文主要介绍使用3DSMAX软件实现城市景观三维建模的理论和方法,并以实例构建了高精度的三维城市景观111。使用3DSMAX技术建立建筑物模型．不仅可以解决视觉问题,还可以对视觉问题进行调整,以达到很好的仿真立体效果。     

应变式二维加速度传感器的研究与仿真

轴承振动二维加速度信号对其状态监测和故障诊断具有重要研究意义。采用圆柱形等截面梁为弹性元件,结合二轴应变测试方法,提出了应用于轴承状态监测与故障诊断的应变式二维加速度传感器新结构。在建立应变式传感器振动加速度方程的基础上,分析了结构参数对传感器固有频率和灵敏度的影响,并利用有限元方法对传感器的动态响应性能和测量精度进行了数字仿真分析,获得了动态响应曲线和测量精度曲线。仿真结果表明:新型应变式二维加速度传感器具有良好的测量精度和低频特性,以及维间非耦合性、结构简单、成本低廉、易于加工装配等优点。     

一个基于着色和动态规划的3-维匹配问题算法

3-维匹配问题是六个经典的NP完全问题之一,在调度、分配、交通和网络流等问题方面有很强的应用.参数计算理论是近年来发展起来的研究和解决NP-难问题的新方法.针对3-维匹配问题,目前确定式参数算法的最好结果是O*(163k).本文结合着色和动态规划技术,提出了一个算法运行时间为O*(3.423k)的确定式参数算法,大大提高了算法的运行效率.     

城市水环境三维视景仿真

针对城市水环境仿真要解决的重要问题是对城市内河流的水量状态与水质状态的描述,并枚举各种治理措施对水环境的影响.提出了在兼顾景观表现和实时显示速度的前提下根据真实地貌生成逼真的3D模型的方法,动态水的表现方法,汉字显示的实现方法,以及使用TCP/IP协议实现接收网络仿真数据的方法.利用以上提出的这些方法,实现了动态水的生成、水质变化、水量变化、污染物的表现,并且以显示三维物体的方式实现了二维汉字的显示.这些方法已经成功地运用到了城市水环境仿真中,并取得了很好的效果.     

分区域变尺度网格的社区火灾场景数值仿真

目的 火灾场景数值仿真对消防救援和应急疏散具有重要意义。火灾场景仿真需要对室内外地物及环境进行精细建模和大量数值计算,而传统地图和空间分析无法满足日趋复杂的建筑物消防场景表达。为此本文基于室内外地图研究基础,构建面向社区安全的火灾场景数值仿真模型。方法 通过传统制图技术建立社区地物分布模型,利用室内制图技术建立建筑物内部场景,利用3维建模技术重建社区室内外3维模型,引入火灾数值模拟方程进行仿真计算。根据社区建筑物分布和其内部结构复杂程度的差异,提出分区域变尺度的网格划分方法,以提高计算效率。结果 通过对红树湾社区进行"精细"、"粗糙"和"分区域变尺度"3种不同方法的仿真实验,分析火灾模型的计算速度、温度场及烟气扩散情况。与精细网格方法相比,分区域变尺度方法和粗糙网格方法的计算速度是其8倍和24倍,烟气最低能见度误差为2 m和13.5 m,分区域变尺度方法相较于粗糙网格方法与精细网格方法的温度变化曲线更加吻合。分区域变尺度方法的模拟精度更接近于精细网格方法,同时效率得到提升。结论 本文提出的火灾场景仿真模型将室内制图应用扩展到社区消防研究,实验结果表明,所提出的分区域变尺度网格划分方法能够在保证数值模拟精度的前提下提高仿真效率,具有重要的应用价值。     

一种无缝集成的二三维联动WebGIS设计及实现

传统二维GIS具有强大的空间查询、分析功能,而三维GIS具有很好的空间直观显示性。实现二三维GIS的联动与互操作,可以充分发挥二三维GIS各自的优点。本文提出了一种有效可行的解决方案,实现了具有实时联动漫游、缩放和信息标注等功能的WebGIS二三维联动系统。     

基于Direct3D的三维场景模拟系统的开发与应用

介绍了基于Direct3D虚拟三维技术开发的三维场景模拟系统3DSSS的基本功能、特点、开发中的关键技术以及完整的模拟过程，并以某看守所建筑设计的三维模拟方案为例介绍了3DSSS在建筑设计中的具体应用。     

基于GPU和粒子系统的三维火焰模拟

基于粒子系统的火焰模拟是可视化仿真中的一个重要环节。目前,一些火焰模拟方法中的不足之处在于粒子计算时间长、渲染效果不真实等。基于粒子系统提出了一种三维火焰模拟算法,并利用GPU加以实现。其基本思想是运用物理动力学原理分析现实生活中的火焰运动,构建出火焰粒子系统模型并实现火焰的三维效果。实验表明,用该方法模拟火焰效果比较真实、速度快,在PC上可以得到令人满意的效果。     

基于ArcGIS的扎龙湿地三维显示模块的开发研究

论文主要以扎龙湿地信息查询管理系统的设计和应用为背景,以ESRI公司研制的GIS软件ArcGIS8.1为开发平台,采用COM(组件对象模型)技术,结合面向对象的编程语言VisualBasic对ArcGIS提供的控件SceneViewerCtrl和开发对象接口ArcObjects进行二次开发,建立了扎龙湿地三维显示模块,实现了对扎龙湿地地形地貌的三维显示以及三维漫游等功能。在此基础上,为了能够使三维显示模块对湿地的调洪蓄水提供决策上的支持,加入了洪水演进仿真模块,初步实现了洪水的动态演进,解决了传统二维显示的局限性,为与专业水流动模型的结合,实现真正意义上的洪水演进仿真奠定了基础。     

计算机仿真的实体属性动态获取技术研究

在计算机仿真中,二,三维演示展现依赖于对仿真实体属性的获取,传统的二,三维演示只能显示仿真实体的部分属性,且不能随意添加新的仿真实体,这极大地破坏了仿真实体属性的完备性,影响了二维显示效果.在传统做法的基础上寻求改进,提出一种动态创建实体对象,运用迭代方法更新属性的技术,实现了任意数目仿真实体属性的显示.     

城区建筑物3D景观模型建立

为了在2D GIS基础上实现城市建筑物的3D显示,提出了一种建立建筑物3D模型的方法,该方法首先采用最大包围盒法将建筑物3D模型与2．5D DEM集成在一起,然后采用了Meier关系数据结构的表示城区建筑物几何模型中的拓扑信息和属性信息,并通过VRML浏览器业实现城市景观的交互显示,从而实现了利用常规2D GIS数据建立建筑物3D景观虚拟模型,实验结果表明,该方法能在VRML浏览器中以各种视角,在各个位置和按各种缩放比例,对建筑物模型进行动态观察,并在计算机屏幕上实现立体显示,根据实验结果和分析可见,随着2D GIS的发展成熟,利用常规2D GIS数据来建立建筑物3D景观模型的条件已经具备。     

基于稀疏三维散点的地下巷道可视化重建方案

为了对地下巷道进行三维可视化重建,提出了一种基于稀疏三维散点的巷道可视化方案.根据地下巷道的形状规律,建立了梯形断面巷道的三维数学模型,将巷道分为多段,根据稀疏的三维散点得到每段巷道的中心线位置、长度数据和断面顶点,画出每段巷道的各个面,以完成整条巷道的重建.实验验证表明,该方法可视化巷道所需要的三维点数量很少,且有一定抗噪性,稳定性.     

An integrated VR–GIS navigation platform for city/region simulation

This paper introduces a virtual city oriented VR–GIS platform which synthesizes several latest information technologies including virtual reality, 3D geographical information system, remote sensing, and multi‐dimensional visualization. The platform is a seamless integration of VR functions and GIS analysis methods, which can be used to organize and present massive spatial data. It also supplies 3D spatial analysis functions, 3D visualization for spatial process and natural simulation, and serves as an engine platform for digital city. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

面向网络的管网信息系统设计及关键技术研究

城市地下管线系统是城市的“生命线”。以城市供水管网信息系统为例,对面向网络的管网信息系统的总体功能进行了详细的设计,提出了基于混合模式的系统实现技术,并对管线数据编码和数据库设计、受影响区域搜索以及数据库驱动的Web 3D建模等关键技术进行了分析与探讨,为此类应用系统的建立提出了一种实用的可行方案。     

高逼真度三维地理信息系统的研究

在三维地理信息系统(Geography Information System，GIS)中，高效、逼真地模拟现实场景是研究的重要内容之一。因此如何获得精确的场景数据和逼真的场景显示是研究的关键问题。该文对三维地理信息系统中模型的数据采集和构建方法进行了研究，采用OPENGL三维图形技术和基于四叉树的区域分层显示技术，实现了一个可针对具体模型操作和查询分析的高逼真度三维地理信息系统。并在系统中完成了虚拟校园一角的设计。实践证明，该系统所采用的方法和技术能够精确高效的虚拟真实场景，满足虚拟校园或虚拟小区规划的要求。