OGRE引擎的大壩施工過程仿真可視化研究

基于gis技術(shù)和面向?qū)ο蠓椒?提出了一種新的對大壩施工進(jìn)行可視化仿真的方法.綜合運(yùn)用gis軟件、autocad和vc++軟件,應(yīng)用全新的仿真系統(tǒng)框架和運(yùn)行機(jī)理,開發(fā)了相應(yīng)的大壩施工可視化軟件,并結(jié)合景洪水電站混凝土壩工程的施工仿真進(jìn)行了實(shí)例研究.實(shí)踐證明,這種仿真方法不但可以提高施工仿真的精度和可信度,而且可以呈現(xiàn)復(fù)雜施工過程中各施工單元的時間、空間和邏輯關(guān)系,揭示施工系統(tǒng)的動態(tài)行為特征,使復(fù)雜的仿真過程以一種更為直觀的方式表現(xiàn)出來.

　2003年6月系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐第6期　 文章編號:100026788(2003)0620133206 混凝土壩澆筑過程的仿真計算可視化研究 鐘登華1,練繼亮1,張宗亮2,李仕琦2,朱慧蓉1 (1.天津大學(xué)建筑工程學(xué)院,天津300072;2.國電昆明勘測設(shè)計研究院,云南昆明650051) 摘要:　介紹可視化的特點(diǎn),以及其系統(tǒng)分析、建模與實(shí)現(xiàn)過程,并結(jié)合實(shí)際案例,對混凝土壩澆筑過程 的仿真計算可視化予以具體應(yīng)用λ 關(guān)鍵詞:　混凝土壩;仿真計算;可視化 中圖分類號:　tu94;tp391.9　　　　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:　a　　　 studyonthevisualizationabout itssimulationcalculatingofconcretedamcon

介紹可視化的特點(diǎn),以及其系統(tǒng)分析、建模與實(shí)現(xiàn)過程,并結(jié)合實(shí)際案例,對混凝土壩澆筑過程的仿真計算可視化予以具體應(yīng)用.

結(jié)合系統(tǒng)仿真技術(shù)、實(shí)時監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和可視化技術(shù),開展碾壓混凝土壩倉面施工仿真可視化分析研究,構(gòu)建倉面施工精細(xì)仿真模型。該模型不僅可以通過仿真計算獲得詳細(xì)的倉面施工進(jìn)度信息,而且實(shí)現(xiàn)了可交互的倉面施工三維動態(tài)可視化分析。研究成果已應(yīng)用于西南某碾壓混凝土壩工程。

第37卷第1期 2004年1月 天津大學(xué)學(xué)報 journaloftianjinuniversity vol.37no.1 jan.2004 混凝土壩澆筑過程三維動態(tài)可視化仿真x 鐘登華,練繼亮,朱慧蓉 (天津大學(xué)建筑工程學(xué)院,天津300072) 摘要:通過集成化方法來研究混凝土壩澆筑過程三維動態(tài)可視化仿真,討論了仿真計算系統(tǒng)與三維動態(tài)可視化 系統(tǒng)(gis系統(tǒng))的建模及系統(tǒng)可視化問題,設(shè)計了仿真系統(tǒng)與可視化系統(tǒng)的集成模式,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的界面可視化、 過程與結(jié)果的可視化和真三維地形環(huán)境的大壩三維動態(tài)可視化,并具體介紹了仿真系統(tǒng)及三維動態(tài)可視化的實(shí)現(xiàn) 過程.最后給出了一個混凝土壩仿真研究的成功實(shí)例. 關(guān)鍵詞:混凝土壩澆筑;仿真計算系統(tǒng);三維動態(tài)可視化系統(tǒng)(gis系統(tǒng));

通過集成化方法來研究混凝土壩澆筑過程三維動態(tài)可視化仿真,討論了仿真計算系統(tǒng)與三維動態(tài)可視化系統(tǒng)(gis系統(tǒng))的建模及系統(tǒng)可視化問題,設(shè)計了仿真系統(tǒng)與可視化系統(tǒng)的集成模式,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的界面可視化、過程與結(jié)果的可視化和真三維地形環(huán)境的大壩三維動態(tài)可視化,并具體介紹了仿真系統(tǒng)及三維動態(tài)可視化的實(shí)現(xiàn)過程.最后給出了一個混凝土壩仿真研究的成功實(shí)例.

文章提出了基于unity3d的水電工程施工過程可視化仿真方法,對于可視化仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、三維模型的構(gòu)造以及可視化仿真實(shí)現(xiàn)的問題都做了詳細(xì)介紹。該方法能夠提高可視化實(shí)現(xiàn)的效率及效果,可為工程施工方案的管理和決策提供信息化支撐。

文章提出了基于unity3d的水電工程施工過程可視化仿真方法,對于可視化仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、三維模型的構(gòu)造以及可視化仿真實(shí)現(xiàn)的問題都做了詳細(xì)介紹。該方法能夠提高可視化實(shí)現(xiàn)的效率及效果,可為工程施工方案的管理和決策提供信息化支撐。

計算機(jī)施工仿真和應(yīng)力仿真一樣,需要采集大量的信息,由于這些信息的涉及面廣,內(nèi)容十分豐富,目前采集的方法一般依靠人工進(jìn)行,費(fèi)時費(fèi)力且準(zhǔn)確性難以保證。引入通過使用矢量可視化技術(shù),將要采集的信息規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,從而使計算機(jī)信息采集成為可能;同時為可視化參數(shù)輸入提供了良好的界面。在混凝土壩的施工仿真實(shí)踐中應(yīng)用取得了良好的效果,縮短了計算機(jī)仿真試驗(yàn)的周期。

闡述了基于gis的三維動態(tài)可視化圖形仿真方法,探討了施工導(dǎo)流三維數(shù)字模型的構(gòu)造技術(shù),建立了施工導(dǎo)流過程三維可視化仿真模型,運(yùn)用三維動態(tài)演示方法實(shí)現(xiàn)了三維數(shù)字模型的動態(tài)顯示、交互操作、可視化查詢、空間分析,研發(fā)了施工導(dǎo)流全過程的動態(tài)可視化仿真系統(tǒng).通過工程實(shí)例的具體應(yīng)用,表明該方法具有較好的實(shí)用性.

利用skyline強(qiáng)大的模型顯示功能,結(jié)合c#和c++開發(fā)模塊建立了鐵路路基地質(zhì)三維仿真可視化信息系統(tǒng).在項(xiàng)目規(guī)定時間內(nèi)完成了地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域三維精細(xì)地理環(huán)境構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)數(shù)據(jù)的三維展示、管理,并具備查詢、量測和刨切等分析功能,為進(jìn)一步開展三維設(shè)計、分析等奠定了三維框架基礎(chǔ).

高層建筑施工過程是一個復(fù)雜的受到許多隨機(jī)因素影響的過程,難以準(zhǔn)確地用數(shù)學(xué)模型來描述。循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)被用于對復(fù)雜高層建筑施工過程進(jìn)行仿真,通過對仿真獲得的數(shù)量指標(biāo)分析來優(yōu)化施工系統(tǒng),并采用3dsmax可視化地分析施工過程。實(shí)踐證明,該方法為施工方案選擇和施工過程管理提供了有效的輔助決策工具。

以地理信息系統(tǒng)與工程動態(tài)仿真系統(tǒng)為平臺,模擬工程施工實(shí)際過程,面向工程施工管理和施工組織設(shè)計,對重大工程施工動態(tài)3維可視化仿真技術(shù)進(jìn)行研究。該仿真技術(shù)能夠輸出施工工期、施工進(jìn)度計劃、關(guān)鍵路線、資源使用情況以及橫道圖、資源柱狀圖等仿真計算與優(yōu)化所得的文本、圖形成果;在項(xiàng)目投標(biāo)中,可以形象可視地表達(dá)施工方法、進(jìn)度管理等,增加投標(biāo)書說服力,為了解投標(biāo)人的施工水平和能力提供了一個形象平臺。

1概述水利水電工程施工是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它涉及了施工總布置、總進(jìn)度、土石方工程、砼工程、基礎(chǔ)處理工程、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電工程等眾多項(xiàng)目,在投標(biāo)施工組織設(shè)計過程中,如何將這些信息進(jìn)行有效的分析,使業(yè)主和評委對整

利用虛擬現(xiàn)實(shí)和3dsmax技術(shù)進(jìn)行了截流施工場景三維仿真建模,并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合龍口水力指標(biāo)的動態(tài)計算,提出了基于虛擬現(xiàn)實(shí)的截流施工三維動態(tài)可視化仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)了截流過程的逼真預(yù)演和多方案的比較分析,從而為截流組織設(shè)計與決策提供了強(qiáng)有力的可視化分析手段。

該文詳細(xì)闡述了大壩施工車輛可視化控制系統(tǒng)的設(shè)計思路及開發(fā)過程。通過對數(shù)據(jù)處理與傳輸、服務(wù)器/客戶機(jī)軟件平臺、車輛控制系統(tǒng)3個部分綜合分析與設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)gps高精度定位、實(shí)時視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等功能?，F(xiàn)場應(yīng)用表明該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、實(shí)時性能高、設(shè)計人性化等特點(diǎn),提高了大壩施工管理人員監(jiān)管的效率,保證了施工質(zhì)量和施工效率。

為簡化水電工程混凝土壩施工仿真的建模,同時實(shí)現(xiàn)施工過程中復(fù)雜動態(tài)時空邏輯關(guān)系的直觀表達(dá),提出了基于gis的混凝土壩施工三維動態(tài)可視化仿真方法.通過計算分析不同方案下大壩施工的具體技術(shù)指標(biāo),可得到合理的大壩混凝土澆筑進(jìn)度計劃,并應(yīng)用gis技術(shù)在建立的混凝土壩施工系統(tǒng)數(shù)字模型基礎(chǔ)上,用三維動態(tài)演示技術(shù)將復(fù)雜的大壩施工過程用運(yùn)動著的畫面形象逼真地描繪出來,從而為工程施工組織設(shè)計與管理提供了強(qiáng)有力的可視化分析手段

為了實(shí)現(xiàn)虛擬圖書館的可視化仿真,綜合運(yùn)用實(shí)地測量、參考建筑圖紙、拍攝等方法獲取圖書館的外形輪廓,通過數(shù)學(xué)建模得到整個圖書館的數(shù)學(xué)建模,再借助基于c++的幾何庫,將圖書館的數(shù)學(xué)建模轉(zhuǎn)化為圖形實(shí)例,最后結(jié)合opengl技術(shù),通過運(yùn)用光照、材質(zhì)和紋理,渲染出整個圖書館,使得圖書館仿真逼真、自然。仿真結(jié)果表明,構(gòu)建的虛擬圖書館逼真地展現(xiàn)了圖書館的形態(tài)特征,真實(shí)感較好,為虛擬建筑的模擬提供了技術(shù)參考。

文章在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和面向?qū)ο笤O(shè)計方法的基礎(chǔ)上,運(yùn)用多代理系統(tǒng)的概念,把整個堆石壩工程可視化設(shè)計看作一個多代理系統(tǒng),將堆石壩工程施工動態(tài)可視化設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)抽象成代理,各個代理之間采用功能精確的協(xié)同方法進(jìn)行交互,從而優(yōu)化了堆石壩施工動態(tài)可視化設(shè)計的過程,提高了仿真模型的可理解性、可擴(kuò)充性和模塊性。

將可視化技術(shù)引入地下洞室群施工仿真中發(fā)展起來的地下洞室群施工動態(tài)可視化仿真已成為近年來地下洞室群施工仿真發(fā)展的一個主要趨勢。對國內(nèi)外大型地下洞室群施工動態(tài)可視化仿真產(chǎn)生及發(fā)展進(jìn)行了深入研究和歸納,把地下洞室群施工仿真在可視化分析方面的逐步完善分為三個階段,即傳統(tǒng)的施工過程二維動態(tài)演示階段,基于opengl的施工過程三維動態(tài)演示階段和最新的基于gis的施工過程三維動態(tài)演示階段。對各階段研究成果分析了其優(yōu)點(diǎn)和不足,提出了結(jié)合工程地質(zhì)的地下洞室群施工仿真

闡述了可視化技術(shù)和理論的研究現(xiàn)狀,探討了可視化技術(shù)在巖土工程應(yīng)用研究進(jìn)展,并分析和展望了可視化技術(shù)在地震砂土液化評價中的應(yīng)用前景,初步探討了地震砂土液化可視化評價系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),這項(xiàng)研究對地震砂土液化的空間分析、地震液化災(zāi)害智能評價和預(yù)防具有重要實(shí)際意義。

從系統(tǒng)仿真和可視化的角度,對碾壓混凝土壩的施工過程進(jìn)行仿真研究,開發(fā)出碾壓混凝土壩施工三維動態(tài)可視化仿真系統(tǒng).該系統(tǒng)以vc++為開發(fā)平臺,結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù),針對碾壓混凝土壩特有的混凝土分區(qū)、動態(tài)合倉等問題,提出相應(yīng)的模擬假設(shè)后,實(shí)現(xiàn)了碾壓混凝土壩施工過程的仿真計算,并通過三維建模,借助地理信息系統(tǒng)平臺來演示大壩澆筑的三維動態(tài)上升過程.系統(tǒng)在某工程實(shí)例中進(jìn)行了具體應(yīng)用,為該工程的施工和管理提供了決策依據(jù).