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基于OSG的三维参数桥梁可视化研究与实现
| 论文题名： | 基于OSG的三维参数桥梁可视化研究与实现 |
| 关键词： | 桥梁工程;三维建模技术;数据库设计;可视化效果 |
| 摘要： | 目前，桥梁三维建模通常在3DMax或者Auto CAD中手工进行，模型一旦成形，其几何形状的修改比较困难。为了使桥梁建模工作具有一定的通用性，本文结合桥梁结构特点，采用参数化方法对桥梁进行三维建模，开发了桥梁三维可视化系统。在采用三维参数化技术生成桥梁模型后，系统可以直观地显现桥梁部分构件及整体的效果，这些对于桥梁的初步设计，备选方案的可视化分析和评价，施工图设计阶段设计成果的可视化及后续的病害标记、受力分析、结构验算等奠定了良好的可视化基础。 首先，本文分析了桥梁的九种主要构件结构空心板、T梁、小箱梁、连续板、连续等高箱梁、柱式墩、盖梁柱式墩、轻型桥台和重力式桥台等构件图的几何信息和拓扑信息关系，对各构件的组件进行参数化设计，实现各构件三维建模，并对构件的组件中特殊图元（圆弧倒角形墩柱、桥台护坡、凹多边形面片）的绘制算法进行详细研究，并利用OSG中Group节点以及Geometry等节点完成桥梁各构件模型绘制。 其次，根据各构件之间空间位置拓扑关系，利用参数化变量动态计算各构件空间位置坐标，进行桥梁的快速拼接;根据OSG场景图形特点，按照桥梁结构的层次关系组织场景图形树，并利用图形的几何变换操作（平移/旋转/缩放）进行整体桥梁的拼接绘制;利用OSG漫游操作器，对生成的桥梁进行旋转、缩放等漫游操作。 最后，本文利用VC++中MFC框架结合OSG三维图形渲染引擎，引用数据库技术，并采用软件三层结构进行系统架构设计与实现，结合桥梁九种主要构件组合类型，实现了桥梁部件及桥梁的三维可视化。 本文完成的桥梁三维参数化建模以变参数为驱动，用户可以实现对设计结果的可视化修改。论文中实现的三维参数桥梁可视化系统具有模型构建精致，参数化建模彻底、建模速度快，参数分类清晰，可视化效果好，系统操作方便的特点。 |
| 作者： | 严颖 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 吴学毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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