目前,鐵路在我國以迅猛的速度發(fā)展,特別是高速鐵路和客運專線的大規(guī)模建設(shè),給選線工作者帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的選線設(shè)計方法存在諸多弊端,基于虛擬環(huán)境的鐵路選線設(shè)計是目前的一個研究熱點。在虛擬環(huán)境鐵路選線設(shè)計中選線環(huán)境的模擬至關(guān)重要,而景觀模型的建立直接影響這個環(huán)境模擬的逼真度。本文從選線三維環(huán)境的特殊性出發(fā),綜合利用計算機(jī)圖形學(xué)、模型數(shù)據(jù)庫管理、虛擬現(xiàn)實、人機(jī)交互、計算機(jī)動畫等理論和技術(shù),針對海量地形數(shù)據(jù)管理、真實感景觀模型圖形繪制、鐵路線路景觀模型建立及模型的驅(qū)動等關(guān)鍵技術(shù)展開了深入的研究。并基于本文研究的方法和理論研制了一個虛擬環(huán)境選線系統(tǒng)的景觀環(huán)境動態(tài)仿真子系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下：1、地形環(huán)境模型的海量數(shù)據(jù)組織和管理算法研究虛擬環(huán)境選線系統(tǒng)景觀環(huán)境建模研究的關(guān)鍵問題之一是研究模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組織方法、優(yōu)化實時顯示算法來處理這種海量數(shù)據(jù)和高質(zhì)量的顯示效果,滿足選線設(shè)計的需要。在現(xiàn)有的計算機(jī)圖形硬件性能基礎(chǔ)上,通過采用Oracle9i數(shù)據(jù)庫對地形數(shù)據(jù)分塊存儲管理,達(dá)到了海量數(shù)據(jù)處理和高質(zhì)量實時顯示效果間的平衡。2、線路三維環(huán)境動態(tài)仿真的相關(guān)技術(shù)研究從線路三維環(huán)境的特... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鐵路選線設(shè)計系統(tǒng)虛擬環(huán)境框架

部、外部或表面上)，以至于不能用線框模型處理計算機(jī)圖形學(xué)和CAD/CAM中的多數(shù)問題，如剖切圖、消隱圖、干涉檢驗、加工處理等。這里用一個長方體為例來描述線框模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理，如圖2一1所示。 V1e4V4月____}坐標(biāo)值值值值值值值值值值值」」貝點片二萬一下一不一一一ZZ一一”一!A一J{乙 乙 lllll000000lll 22222111000lll 33333lllllllll 44444000llllll 55555000000000 66666lll000000 77777llllll000 88888000lll000棱棱線線頂點號號 lllllllllll 22222222222 33333333333 44444444444 55555555555 66666666666 77777777777 88888888888 99999lll555 lll000222666 llllll333777 lll222444888(a)線框模型(b)頂點表(c)棱線表圖2一1線框模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理1612)表面模型相對于線框模型來說，引入了“面”的概念。它在線框模型的基礎(chǔ)上，增加有關(guān)面邊(環(huán)邊)信息以及表面特征、棱邊的連接方向等內(nèi)容。從而可以滿足面面求交、線面消隱等應(yīng)用問題的需要。對于大多數(shù)應(yīng)用來說，用戶僅限于看的層面，對于看得見的物體表面，是用戶關(guān)注的，而對于看不見的物體內(nèi)部，則是用戶不關(guān)心的。因此，表面模型通過使用一些參數(shù)化的面片來逼近真實物體的表面，就可以很好地表現(xiàn)出物體的外觀。這種方式以其優(yōu)秀的視覺效果被廣泛應(yīng)用于電影、游戲等行業(yè)中，也是我們平時接觸最多的。3dsmax、Maya等工具在這方面有較優(yōu)秀的表現(xiàn)。但是在表面模型中，形體究竟存在于表面的那一側(cè)，沒有給出明確的定義，因而在物性計算、有限元分析等應(yīng)用中

到其它三維場景中l(wèi)2，3，’]。使用分形造型有兩種類型，即非隨機(jī)的和隨機(jī)的。下圖為采用隨機(jī)分形模型進(jìn)行背景天空云彩的逼真顯示，如圖2一4所示。翻幽自的自自..吧況泌不側(cè)吻卿卿黝瀚如....口口口.口曰目曰...........留之改月.............圖2一4用分形技術(shù)生成的背景天空云彩2.粒子系統(tǒng)三維圖形系統(tǒng)中建立景觀的一種簡單易行的方法是采用粒子系統(tǒng)建立景觀模型。粒子系統(tǒng)是一種模擬不規(guī)則模糊物體的方法，這種方法能夠充分體現(xiàn)這些物體的動態(tài)性和隨機(jī)性，很好地模擬了火、云、水、森林和原野等許多自然景物。粒子系統(tǒng)的基本設(shè)計思想是采用許多形狀簡單的微小粒子作為基本元素來表示不規(guī)則模糊物體，如圖2一5所示。圖2一5用粒子系統(tǒng)生成的樹對于樹木這樣的粒子來說，每個粒子都會發(fā)出一定顏色、一定亮度的光，粒子的路徑需要用戶給出，同時也要規(guī)定發(fā)出的光如何隨時間改變的規(guī)律。最后，粒子隱去，死亡，這就是粒子的終結(jié)。為了構(gòu)造樹木，我們可以說明所有粒子都起始于樹干的上頭，粒子的顏色可以是棕、綠、黃或中間某一個顏色

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3603609