三維內(nèi)河通航環(huán)境仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、分類號(hào)UDC密級(jí)學(xué)校代碼劣潷理歹大穿學(xué)位論文10497題目!壘!箜魚二壁i∑墅撾?yún)瞚g塹Q壘星壘yi!鰻墮曼照研究生姓名塑望煲指導(dǎo)教師姓名———』塹塑狂———一職稱教授單位名稱鹽簋扭登堂魚墊盔堂墮?quán)]編申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別論文提交日期碩士201304430063論文答辯日期學(xué)位授予單位盍墨堡王盤鱟學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席盞絲評(píng)閱2013年5月201305加3og武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)及水上交通的日益繁華，我國(guó)內(nèi)河通航

2、建設(shè)也進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期。為了緊跟當(dāng)今全球信息化和數(shù)字化的普及腳步，中央和交通部提出了“數(shù)字航道”的構(gòu)建目標(biāo)。數(shù)字航道的建立對(duì)于內(nèi)河航運(yùn)的影響作用也越來(lái)越大。相比公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸和航空運(yùn)輸，內(nèi)河航運(yùn)具有占地少污染低、廉價(jià)運(yùn)貨量大、依托基礎(chǔ)設(shè)施少等特點(diǎn)，是貨運(yùn)物流化的理想之選。內(nèi)河航運(yùn)通過對(duì)水資源的充分利用，可以降低運(yùn)輸?shù)奈锪鞒杀尽U(kuò)大資源效益。無(wú)論是從航道的日常監(jiān)督管理和長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方面，還是從內(nèi)河通航環(huán)境的維護(hù)和改善方面來(lái)看，建立

3、數(shù)字航道，對(duì)內(nèi)河航運(yùn)的安全、航道的規(guī)范建設(shè)、航運(yùn)資源的維護(hù)都有著重要的意義。本研究依托于交通部本部科技項(xiàng)目《內(nèi)河航道擁堵解決方案及優(yōu)化仿真技術(shù)研究》進(jìn)行了相應(yīng)的真實(shí)數(shù)據(jù)調(diào)研與理論技術(shù)研究，重點(diǎn)研究了實(shí)現(xiàn)三維內(nèi)河通航環(huán)境仿真系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)。研究了基于OGRE引擎的三維仿真系統(tǒng)的構(gòu)建方法，三維河道地形建模與仿真環(huán)境渲染技術(shù)，內(nèi)河水域中水波動(dòng)畫的三維仿真技術(shù)，多模型快速加載處理方法?；谏鲜鲅芯繉?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軌跡回放、三維漫游、操縱船舶功能，構(gòu)

4、建了三維內(nèi)河通航環(huán)境仿真系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容主要分為如下幾個(gè)方面：(1)研究了三維地形建模技術(shù)以及OGRE仿真環(huán)境構(gòu)建技術(shù)。本研究結(jié)合長(zhǎng)江河道荊州段真實(shí)CAD河道數(shù)據(jù)，采用大規(guī)模三維地形生成方法構(gòu)建三維河床地形，實(shí)現(xiàn)對(duì)二維CAD圖形數(shù)據(jù)的三維可視化。并在實(shí)現(xiàn)三維河道的建模和仿真的基礎(chǔ)上，結(jié)合OGRE驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)建立三維仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)框架，加載三維地形模型及虛擬仿真資源，來(lái)構(gòu)建基于OGRE的三維仿真環(huán)境。(2)研究了OGRE中水波動(dòng)畫的三維仿真技術(shù)

5、。通過基于領(lǐng)域傳播思想的水波構(gòu)造方法，結(jié)合細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論，實(shí)現(xiàn)對(duì)水波仿真模型的設(shè)計(jì)與構(gòu)造。并結(jié)合真實(shí)世界情況，利用光照渲染等技術(shù)來(lái)增強(qiáng)水波的視覺效果。研究還分析了對(duì)風(fēng)浪、雨水波浪和船行波三種不同類型水波進(jìn)行模型構(gòu)造時(shí)的差別。(3)研究了多模型快速加載與處理方法。在實(shí)現(xiàn)建立三維仿真系統(tǒng)框架的基礎(chǔ)上，研究通過對(duì)三維模型的特征以及OGRE引擎渲染顯示模型的原理進(jìn)行分析，提出了基于包裝盒思想來(lái)處理模型預(yù)加載的算法，并通過使用層次細(xì)節(jié)技術(shù)進(jìn)行多層