道路工程網(wǎng)絡(luò)三維交互式可視化關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、道路工程網(wǎng)絡(luò)三維可視化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)道路工程領(lǐng)域信息化的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在道路工程的應(yīng)用可以貫穿設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)的全生命周期，具有重要的研究意義。本文綜合應(yīng)用了道路路線設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)等理論和方法，針對(duì)道路工程網(wǎng)絡(luò)三維可視化中道路三維建模、網(wǎng)絡(luò)框架、海量三維模型數(shù)據(jù)的調(diào)度與快速傳輸以及與網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的集成等關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： （1）在分析和對(duì)比幾種常用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

2、模型及體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于HTTP協(xié)議的三層B/S網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，該架構(gòu)能夠充分滿足道路工程網(wǎng)絡(luò)三維可視化的可靠性、擴(kuò)展性、靈活性等要求。 （2）基于幾何三維模型構(gòu)建技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了組成道路三維場(chǎng)景各要素模型的快速建模，將道路三維場(chǎng)景這一復(fù)雜實(shí)體劃分為若干要素子實(shí)體，分別研制了各子實(shí)體的三維建模方法，然后將各子模型拼合成整體，為道路工程網(wǎng)絡(luò)三維可視化研究提供了建?；A(chǔ)。 （3）針對(duì)海量道路三維模型數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)快速傳輸與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)

3、帶寬限制的矛盾，提出了一種面向傳輸?shù)亩喾直媛屎?jiǎn)化算法，該算法在服務(wù)器端將原始三維模型分解為最粗糙模型和一系列細(xì)節(jié)層次記錄，并且最粗糙模型在客戶端具有自動(dòng)恢復(fù)到原始模型的能力，實(shí)現(xiàn)了客戶端海量模型數(shù)據(jù)的“邊瀏覽，邊下載”。結(jié)合離散化處理、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)壓縮等技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化了海量模型數(shù)據(jù)的管理和傳輸。 （4）提出了基于高性能圖形顯示卡的客戶端道路三維場(chǎng)景快速繪制方法，綜合運(yùn)用可視范圍擷取、顯示列表、VBO等技術(shù)提高復(fù)雜道路三維模型在

4、遠(yuǎn)程客戶端的渲染效率，并分析討論了GPU可編程技術(shù)在道路工程網(wǎng)絡(luò)三維可視化中的應(yīng)用前景。 （5）研究了Web3D與WebGIS的集成和交互技術(shù)。在構(gòu)建了一種基于MapXtreme的道路工程WebGIS平臺(tái)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了Web3D系統(tǒng)與WebGIS系統(tǒng)的客戶端聯(lián)動(dòng)和雙向通信機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了在客戶端三維交互式場(chǎng)景和二維電子地圖中，針對(duì)道路工程設(shè)計(jì)信息和實(shí)時(shí)施工信息的遠(yuǎn)程快速查詢。 （6）綜合運(yùn)用以上所述方法和技術(shù)，在導(dǎo)師的指導(dǎo)