基于OpenGL的三維數(shù)字路面系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著高速公路的快速發(fā)展,公路的養(yǎng)護(hù)維修成為當(dāng)前一項(xiàng)異常重要的任務(wù)。目前,路面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已相當(dāng)成熟,但相對滯后的路面重構(gòu)技術(shù)卻無法直觀地將大量的檢測數(shù)據(jù)應(yīng)用到道路養(yǎng)護(hù)維修中。傳統(tǒng)的路面三維重構(gòu)模型大多針對道路的選線設(shè)計(jì),對于路面表面的行車安全信息,如平整度、車轍等信息基本上不能直觀地表現(xiàn)出來,特別是無法分析對行車安全危害最大的擁包(在行車水平力的作用下,使路面產(chǎn)生推移而形成局部不規(guī)則隆起的變形)和坑槽(在行車作用下,路面骨料局部脫落而產(chǎn)

2、生的坑洼),因此難以滿足道路質(zhì)量評估和養(yǎng)護(hù)維修管理的需求。
　　本文通過將路面三維實(shí)體映射到由路面里程、路面橫斷面和路面相對高程組成的三維路面坐標(biāo)系中,把路面的三維重構(gòu)簡化為基于橫斷面的重構(gòu)。根據(jù)路面重構(gòu)技術(shù)提出了路面的三層重構(gòu)模型:紋理層,斷面層和GPS層,每層數(shù)據(jù)都有各自的采集精度且反應(yīng)不同的道路特征信息。如何實(shí)現(xiàn)三層數(shù)據(jù)的融合、構(gòu)造三維路面的網(wǎng)格模型,從而完成三維路面重構(gòu)是本文研究的重點(diǎn)。
　　本文設(shè)計(jì)的三維數(shù)字路面系

3、統(tǒng)主要包括四部分,分別是三維路面重構(gòu)、三維場景顯示與交互、道路環(huán)境視頻回放以及三維路面數(shù)字信息的查詢與顯示。運(yùn)用OpenGL三維可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三維路面四種繪制方式,包括網(wǎng)格路面、平滑路面、基于DEM地形暈渲技術(shù)實(shí)現(xiàn)的彩色路面和基于三角形剖分紋理映射技術(shù)實(shí)現(xiàn)的紋理路面。
　　相比傳統(tǒng)的公路三維可視化重構(gòu),本文設(shè)計(jì)的三維數(shù)字路面系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)路面的重構(gòu),檢測路面的多種病害(坑槽、擁包等),而且可以顯示路面檢測信息。三維數(shù)字路面