详情

原文传递公路交通三维视景仿真研究

论文题名：	公路交通三维视景仿真研究
关键词：	公路交通;三维可视化;视景仿真;虚拟现实
摘要：	目前中国的公路三维空间位置表示方法基本都还是采用CAD将公路的平面和横纵断面进行二维设计的传统方式来完成路线的整体设计。这样的设计方式虽然可以将复杂的公路设计问题分步进行简化，公路设计人员也可以更好的把握公路路线的平面和横纵面线形指标，但是对于公路的三维空间表现不真实，不能更好的表现出公路与环境的协调关系，对于所设计的公路指标及其安全状况不能直观的给出合理有效的评价。当前的公路设计对于公路安全、环保、线形和环境景观方面的需求不断提高，这种传统的公路设计方法已经不能满足设计需求。基于这种情况，对所设计的公路设计产品通过虚拟现实的视景仿真技术对其进行三维可视化得到了越来越广泛的应用，研究所见即所得的公路三维仿真设计效果已经变得越来越重要。　　本文首先分析了虚拟现实中视景仿真的相关技术。在此基础上详细分析了公路交通视景仿真场景的特点，针对车辆和建筑物等点状物体采用平移、旋转和缩放进行实物匹配，重点分析系统中的道路和围栏等线状要素，利用三维自动建模技术，将线状要素的数据按自动建模的方式自动转化为所需的三维立体模型;分析研究了现有的经典三维模型优化算法，改进算法中模型尖锐特征度参数的单一度量方法，由模型三角网格顶点的距离、法向量角和顶点曲率三个因子共同决定，采取基于组合四面体遍历拓扑压缩算法，对场景所建的三维模型进行优化，提升了系统场景的模型加载速度并降低了模型所占用的内存空间;对公路交通三维视景仿真系统进行总体设计，设计实现系统各功能模块，根据系统的功能需求结合碰撞检测和粒子效果特效等技术，使系统达到了所需的视景仿真效果。　　结合课题的研究目标，对所开发的公路交通三维视景仿真系统进行验证，实现了三维道路模型的快速构建、复杂场景模型的有效优化、系统粒子效果的实现与场景的合理碰撞检测。公路的设计者可以通过此系统对其所设计的道路方案进行有效合理的验证，系统的实际应用效果体现了本课题研究方法的合理与先进性。
作者：	陆兆攀
专业：	计算机软件与理论
导师：	刘萍萍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安工业大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文