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基于构建真实感的三维桥梁可视化研究
| 论文题名： | 基于构建真实感的三维桥梁可视化研究 |
| 关键词： | 斜交桥梁;结构特征;三维建模;可视化效果 |
| 摘要： | 桥梁在现代化交通中起着非常重要的作用。在桥梁建造中，由于周围环境和地理条件的限制或者要求桥梁的线路走向规定等，于是斜交桥、曲线桥等一些特殊形式桥梁相继出现。目前，桥梁三维建模通常在AutoCAD或者3DS MAX中手工进行，这些方法不仅耗时耗力，而且每个模型一旦完成，复用性不强。本文结合了斜交桥梁的结构特征，采用参数化建模技术对斜交桥梁进行三维建模，并在工程三维结构图的基础上使用了纹理映射、粒子系统等技术，使得桥梁场景更加逼真。这些技术的研究为解决异形桥梁三维可视化及病害标记打下良好的基础。为此进行了如下6个方面的研究和开发: (1)研究斜交桥梁各部件的结构特征和桥梁整体的几何拓扑关系，设计了带有斜交桥梁部件在三维建模中的构建算法。 (2)采用参数化建模技术，使用OSG的三维图形引擎，建立桥梁场景图，完成斜交桥梁各部件的参数化建模，并结合斜交桥梁的几何拓扑关系，实现对斜交桥梁的快速准确拼接。 (3)通过OSG的纹理映射技术，对斜交桥梁部件进行纹理贴图，增加了斜交桥梁的真实感。 (4)桥梁辅助模型的导入。将在3DS MAX中建好的桥梁辅助模型导入到场景中，通过OSG中的几何矩阵变换节点和位姿变换节点来提供模型的位置变换、大小缩放等操作，该方法可以节省由于细节建模耗费大量的时间，有了辅助模型，桥梁更具有真实感。 (5)对斜交桥梁周围环境，如天空、地面等进行模拟，增强了斜交桥梁三维可视化的真实感，使得桥梁看上去更逼真。 (6)采用粒子系统，可以模拟雨、雪等天气情况，增加了场景的真实感。 本文采用了参数化建模的方法并结合斜交桥梁的结构特征完成斜交桥梁的三维模型构建和拼接，该方法具有建模速度快，模型可再用性高的特点。通过应用纹理映射、模型导入、粒子系统等技术增加了工程化桥梁场景的真实感，采用OSG中的场景交互漫游技术，实现了从不同角度观察斜交桥梁的三维模型。 |
| 作者： | 白淼 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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