基于Quest3D大型渡槽提運(yùn)架施工新工藝可視化仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、南水北調(diào)中線沙河段渡槽施工采用了預(yù)制渡槽架設(shè)施工新工藝，利用可視化仿真技術(shù)全面展示提運(yùn)架裝備施工工藝的虛擬仿真和工程動畫，來表現(xiàn)南水北調(diào)中線沙河渡槽的施工工藝、施工過程、機(jī)具調(diào)配、工藝合理性等關(guān)鍵問題，為施工組織及選用提供科學(xué)的參考依據(jù)，并再現(xiàn)這一宏偉工程建設(shè)的虛擬場景，具有非常重要的工程意義和科學(xué)價值。
　　 本文綜合運(yùn)用Solidworks、3Dsmax、Quest3D等設(shè)計軟件，依托沙河渡槽施工工程，研究開發(fā)了沙河渡槽提運(yùn)

2、架施工虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。本文的主要工作如下:
　　 1、對比分析了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)幾何建模技術(shù)中多邊形建模、面片建模以及NURBS建模的技術(shù)要點(diǎn)及其數(shù)學(xué)模型，分析了其中的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了最佳的建模方案，提出了一種在Solidworks建模環(huán)境中盡量減少CAD模型多邊形數(shù)量的特征優(yōu)化方法。
　　 2、歸納總結(jié)了虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺Quest3D幾何模型的優(yōu)化與轉(zhuǎn)換方法，Quest3D的通道連接編程技術(shù)、通道組織方法等，研究分析了3Dsm

3、ax幾何模型數(shù)據(jù)向Quest3D導(dǎo)入的兩種交換文件格式及其優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種在3Dsmax環(huán)境下優(yōu)化幾何模型多邊形邊面的方法，研究了使幾何模型材質(zhì)紋理UV坐標(biāo)正確定位的方法，確定了幾何模型最佳貼圖分辨率，并利用全局光照和光能傳遞材質(zhì)烘焙技術(shù)實現(xiàn)了渡槽施工虛擬場景光照材質(zhì)和靜態(tài)軟陰影的效果。
　　 3、以數(shù)字衛(wèi)星地圖為基礎(chǔ)，采用基于數(shù)據(jù)擬合的地形技術(shù)完成了施工現(xiàn)場沙河河床地形的數(shù)字高程模型;編制Ocean通道組實現(xiàn)沙河河流的視覺景

4、觀模型;編制NaturePainter通道組實現(xiàn)大規(guī)模植被的高效率渲染;編制階躍函數(shù)曲線通道，通過LUA腳本程序參考函數(shù)曲線調(diào)用ArrayTable數(shù)據(jù)庫的方法，設(shè)計了施工進(jìn)度用戶查詢的模塊。
　　 4、提出了一種基于Quest3D Newton剛體物理引擎實現(xiàn)虛擬場景中幾何模型物理行為的方法，通過編制Newton剛體物理學(xué)通道組和動力學(xué)約束通道組實現(xiàn)施工機(jī)具的物理和動力學(xué)行為的仿真模擬。
　　 本文通過三維可視化虛擬現(xiàn)