【摘要】：實體三維顯示系統(tǒng)是利用嵌入式技術(shù)、軟件設(shè)計開發(fā)、計算機(jī)圖形學(xué)、精密機(jī)械驅(qū)動等涉及多學(xué)科研發(fā)的一套應(yīng)用設(shè)備。此設(shè)備可應(yīng)用在多種場景下,為二維平面圖變換為三維實景空間提供了新的模式和方法。本文旨在設(shè)計實現(xiàn)一款運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)下預(yù)處理軟件。開發(fā)基于以對話框界面為基本窗口的MFC架構(gòu),包含了大量的控件類和函數(shù),應(yīng)用其架構(gòu)縮短了開發(fā)時間,同樣使得代碼具有重構(gòu)性和可讀性。預(yù)處理軟件主要功能為確定規(guī)模、單元模塊測試、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、三維可視化、通信傳輸、狀態(tài)欄刷新主要功能,在數(shù)據(jù)處理方面主要做了遙感圖像高程數(shù)據(jù)提取、遙感圖像灰度值渲染、截圖工具、經(jīng)緯度數(shù)據(jù)處理、傳輸格式轉(zhuǎn)換。軟件整體顏色明朗、功能齊全、交互性和實時性強(qiáng),為用戶提供可靠的軟件平臺操作控制整個實體三維顯示系統(tǒng)。同時針對實體三維顯示系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)實體三維顯示系統(tǒng)裝置長方柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選取,將裝置安裝進(jìn)行合理布線完成整個系統(tǒng)硬件裝置配置,機(jī)械裝置配置。結(jié)合用戶多角度、多樣化交互的需求,通過GDAL開源庫或其他可靠地圖地理信息文件作出相應(yīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理,并添加了像素信息,使整個系統(tǒng)更加直觀立體化。將整理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維可視化同時建立了一套應(yīng)用在系統(tǒng)中的可靠連接機(jī)制,準(zhǔn)確安全的發(fā)送打包文件,后續(xù)驅(qū)動軟件和嵌入式控制器對整個機(jī)械和顯示系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動,以此構(gòu)成可自定義規(guī)模的三維顯示系統(tǒng)。開發(fā)研究過程中涉及機(jī)械設(shè)計、3D打印、遙感數(shù)據(jù)提取、圖像渲染、界面交互、數(shù)據(jù)傳輸?shù)�。實體三維顯示系統(tǒng)裝置的設(shè)計實現(xiàn)部分,包括長方立柱的設(shè)計制作和容納長方立柱以及布線設(shè)計的鋁合金支架設(shè)計制作。長方立柱的設(shè)計包括對裝載LED芯片的顯示結(jié)構(gòu)設(shè)計,同時配合機(jī)械導(dǎo)軌對長方立柱的機(jī)械操作結(jié)構(gòu)設(shè)計,使用CAD工具繪制設(shè)計圖,為與鋁合金支架連接通過吸鐵石磁性連接保證整個裝置連接穩(wěn)定。綜合實現(xiàn)方法、造價、精度、韌性等多方面的因素選取合適的材料制作、安裝,確保整個裝置的完整運(yùn)行。通過大量的實驗測試,優(yōu)化了預(yù)處理軟件界面設(shè)計,提高了交互性,并對整個裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高設(shè)備整體的精度和穩(wěn)定性。
【圖文】：

實體三維顯示系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)實體三維顯示系統(tǒng)由實體三維顯示系統(tǒng)終端、中繼器、驅(qū)動軟件和預(yù)處部分組成。系統(tǒng)的第一部分為預(yù)處理軟件，用來提供給用戶定義參數(shù)、測試、多數(shù)據(jù)格式的高程數(shù)據(jù)顯示和導(dǎo)入，，并根據(jù)提供的高度和圖像信為灰度圖或 RGB 像素格式，呈現(xiàn)三維可視化動態(tài)模型預(yù)覽效果展示給用建立通訊機(jī)制，將高程數(shù)據(jù)和顏色信息發(fā)送至驅(qū)動模塊；系統(tǒng)的第二部塊，驅(qū)動模塊將接收到選定區(qū)域的高度信息發(fā)送至兩級中繼器，顏色信 LED 中繼器，通過 485 通信提供兩個中繼器的差錯反饋校驗結(jié)果；最中繼器將信息發(fā)送至實體三維顯示系統(tǒng)終端，高程信息通過中繼器以及總線發(fā)送至嵌入式控制板，由嵌入式控制板控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動，顏色至 LED 顯示模塊。實體三維顯示系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示，本文理軟件的開發(fā)測試和機(jī)械裝置的設(shè)計。

第 2 章 實體三維顯示系統(tǒng)概述及關(guān)鍵技術(shù)理論F (Tag Image File Format)作為處理圖形圖像應(yīng)用最為廣泛的格比 IMG 復(fù)雜的多，由于其可以存儲大數(shù)量級的顏色信息，對圖像顏色顯示可以獨(dú)立于操作系統(tǒng)，除了存儲圖像本身的信息色深度亮度灰度值等信息，理論上來說，由于 TIFF 格式存儲格式的圖形圖像文件都可以嵌入到 TIFF 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，例如 JJPEG 格式，廣泛應(yīng)用在噴繪，印刷，生物影像等高分辨率的構(gòu)如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;TN27

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 邵中魁;姜耀林;;光固化3D打印關(guān)鍵技術(shù)研究[J];機(jī)電工程;2015年02期

2 徐璇;姜明新;黃靜;徐晶;李敏;;基于MFC的工程軟件界面設(shè)計[J];電子設(shè)計工程;2011年21期

3 劉昌明;陳犖;;GDAL多源空間數(shù)據(jù)訪問中間件[J];地理空間信息;2011年05期

4 馬輝;黃秋波;蘇厚勤;;TCP Socket通信與Web服務(wù)結(jié)合實現(xiàn)高效可靠的數(shù)據(jù)分發(fā)[J];計算機(jī)應(yīng)用與軟件;2011年09期

5 郭建利;張偉峰;;三維數(shù)字地形圖國內(nèi)外研究現(xiàn)狀淺析[J];科技信息;2011年10期

6 潘偉;鄭逢斌;喬保軍;徐輝;劉定一;;基于NASA World Wind的GeoTIFF影像顯示方案研究[J];計算機(jī)應(yīng)用;2009年06期

7 朱楚宏;歐為林;文小岳;;三維電子沙盤構(gòu)建方法與實現(xiàn)[J];地理空間信息;2009年02期

8 喬少杰;王有為;倪勝巧;彭京;;基于OpenGL的快速圖像渲染方法[J];計算機(jī)應(yīng)用研究;2008年05期

9 劉曉潔;GIS中矢量與柵格數(shù)據(jù)模型比較[J];吉林地質(zhì);2005年01期

10 牛芩濤,盛業(yè)華;GeoTIFF圖像文件的數(shù)據(jù)存儲格式及讀寫[J];四川測繪;2004年03期

相關(guān)會議論文 前1條

1 陳文軍;沈欣;;ERDAS Img文件格式分析及其實用讀寫方法[A];2007'全國測繪科技信息交流會暨信息網(wǎng)成立30周年慶典論文集[C];2007年

本文編號：2681262