本文關(guān)鍵詞： 地下管線 移動(dòng)GIS 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) OpenGL ES 2.0　出處：《中國海洋大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：城市地下管線在城市發(fā)展中扮演著重要的角色,它保證了社會(huì)高效有序的運(yùn)作。但問題是一方面人口增長和城市建設(shè)速度的加快,城市地下管線所承載壓力也越來越大。另一方面目前可用于地下管線管理的方法并不多。因此輸油管泄露爆炸、暴力施工破壞地下管網(wǎng)、信息缺失導(dǎo)致不合理規(guī)劃等類似事件時(shí)有發(fā)生,不僅造成人民生命財(cái)產(chǎn)的損失,也給社會(huì)的發(fā)展埋下了安全隱患�？萍嫉谋ㄊ桨l(fā)展為我們帶來了很多實(shí)用的新技術(shù),增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是其中一種。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)經(jīng)過這幾年的發(fā)展,已經(jīng)能夠?yàn)槿藗兊娜粘Ｉ罘⻊?wù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)是虛實(shí)融合,能夠?qū)⒖床灰姷男畔⑻砑拥秸鎸?shí)環(huán)境中,大大得擴(kuò)展了人類的感知范圍。如何利用好增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為人們的生活服務(wù),已經(jīng)成為了一項(xiàng)研究熱點(diǎn)。異軍突起的還有移動(dòng)設(shè)備,它已經(jīng)成為人們生活中的重要組成部分。得益于硬件制造水平的提高,移動(dòng)設(shè)備的性能越來越強(qiáng)大,以前很多只能交由PC處理的工作,現(xiàn)在移動(dòng)設(shè)備完全能夠勝任。而且移動(dòng)設(shè)備在便攜性方面較PC有巨大的優(yōu)勢(shì),使用起來也更為簡(jiǎn)單方便,所以人們更傾向于使用移動(dòng)設(shè)備。如今移動(dòng)設(shè)備的數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了PC,其巨大的用戶群也促進(jìn)了應(yīng)用軟件市場(chǎng)的繁榮,應(yīng)用軟件服務(wù)的范圍包含了方方面面,極大地方便了人們的工作、學(xué)習(xí)和生活。本文在調(diào)研了現(xiàn)有管線管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對(duì)城市管線管理存在的問題提出了全新的解決方案——移動(dòng)終端地下管線透視探查系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)合了移動(dòng)GIS技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、移動(dòng)端與服務(wù)器交互技術(shù)等,形成了一套有效的信息查詢管理方法。便攜性是本系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì),借助移動(dòng)G1S技術(shù)使得工作人員能夠隨時(shí)隨地對(duì)管線進(jìn)行管理,突破了地點(diǎn)的限制。在管線信息呈現(xiàn)方面,不僅僅局限于數(shù)據(jù)信息的顯示,而且通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將管線的圖像繪制在用戶眼前。同時(shí)依托后臺(tái)數(shù)據(jù)庫,能夠提供真實(shí)準(zhǔn)確的管線數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)開發(fā)過程中,重點(diǎn)研究了戶外無標(biāo)志物情況下的三維注冊(cè)技術(shù)：使用了ORB算法對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行特征提取,再利用KNN算法進(jìn)行特征點(diǎn)的匹配,并結(jié)合坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的知識(shí)獲取目標(biāo)的姿態(tài),實(shí)現(xiàn)了無標(biāo)志物的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。還研究了地表透視圖層,用以模擬地面開挖后的效果。對(duì)于管線的繪制,則利用了OpenGL ES 2.0繪制技術(shù),呈現(xiàn)各類管線的紋理和光照效果,逼真地再現(xiàn)了地下管線。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了移動(dòng)端和后臺(tái)兩個(gè)部分,前端負(fù)責(zé)信息的查詢與管線的繪制,而管線數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和管理則交由后臺(tái)進(jìn)行。開發(fā)結(jié)束后還邀請(qǐng)了志愿者進(jìn)行測(cè)試使用,根據(jù)使用意見對(duì)功能和軟件界面進(jìn)行修改,提高了系統(tǒng)的實(shí)用性。
[Abstract]:Urban underground pipelines play an important role in urban development, which ensures the efficient and orderly operation of society. However, on the one hand, the population growth and the speed of urban construction are accelerated. On the other hand, there are not many methods that can be used to manage underground pipelines. Therefore, pipeline leakage and explosion, violent construction damage underground pipe network, The lack of information leads to such incidents as unreasonable planning, which not only results in the loss of people's lives and property, but also buries up security risks for the development of society. The explosive development of science and technology has brought us a lot of practical new technologies. Augmented reality technology is one of them. After several years of development, augmented reality technology has been able to serve people's daily life. Augmented reality technology is characterized by the integration of virtual reality and the ability to add invisible information to the real environment. Has greatly expanded the range of human perception. How to make use of augmented reality technology for people's lives, has become a research hotspot. It has become an important part of people's lives. Thanks to the improvement of hardware manufacturing, the performance of mobile devices is becoming more and more powerful. Now mobile devices are completely competent. Moreover, mobile devices have a huge advantage over PCs in portability, and they are much easier to use. So people are more inclined to use mobile devices. Now that the number of mobile devices has far exceeded that of PCs, its huge user base has also contributed to the prosperity of the application market, and the scope of application services covers a wide range of applications. It greatly facilitates people's work, study and life. Aiming at the problems existing in urban pipeline management, the paper puts forward a new solution-mobile terminal underground pipeline perspective detection system. The system combines mobile GIS technology, augmented reality technology, mobile terminal and server interaction technology, etc. A set of effective information query management method has been formed. Portability is a major advantage of the system. With the help of mobile G1S technology, the staff can manage the pipeline at any time, anywhere and break the limit of location. It is not only limited to the display of data information, but also draws the pipeline image in front of the user by augmented reality technology. At the same time, relying on the background database, it can provide true and accurate pipeline data. This paper focuses on the 3D registration technology in the case of outdoor without markers: using ORB algorithm to extract the features of the captured image, then using the KNN algorithm to match the feature points, and combining the knowledge of coordinate system transformation to obtain the attitude of the target. Surface perspective layer is also studied to simulate the effect of ground excavation. For pipeline drawing, OpenGL es 2.0 rendering technology is used to present the texture and illumination effect of various pipelines. The system designed two parts, the mobile end and the background, the front end is responsible for information query and pipeline drawing, and the pipeline data storage, After the development, volunteers were invited to test and use, and the function and the software interface were modified according to the usage opinions, which improved the practicability of the system.
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU990.3

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