基于圖形建模的城市道路虛擬視景快速生成研究及應(yīng)用.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展為研究開(kāi)發(fā)道路交通駕駛模擬器提供了技術(shù)保障.用于研究道路交通問(wèn)題的模擬器,對(duì)駕駛員視景圖像的要求較高.以前從底層用OpenGL API直接構(gòu)建虛擬視景的辦法已經(jīng)不能適應(yīng)大范圍道路虛擬視景的快速開(kāi)發(fā)要求.由于受到OpenGL本身的一些限制,難以直接構(gòu)造像城市道路路網(wǎng)這樣十分復(fù)雜的道路交通虛擬視景.本文針對(duì)城市道路虛擬視景的快速生成進(jìn)行了研究.分析了城市道路的特征,研究了平面線形和豎曲線線形的設(shè)計(jì)算法;提出

2、了基于圖形的建模方法.采用統(tǒng)一中心線模型、跟縱斷面模型和橫斷面模型相結(jié)合的方法對(duì)城市道路進(jìn)行建模.把城市道路分為路段、平面T型交叉口、十字交叉口,環(huán)行交叉口、上跨、下穿、立交復(fù)雜線形等參數(shù)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型.作為上述理論的實(shí)踐,采用VB6.0調(diào)用AutoCAD2002對(duì)象模型庫(kù)二次開(kāi)發(fā)了城市道路虛擬視景快速生成軟件-VRCityRoad.系統(tǒng)的核心就是利用模型快速輸出視景數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)布置城市道路交通設(shè)施、交通標(biāo)線、標(biāo)志和樹(shù)木等景觀.可以生

3、成基于規(guī)劃設(shè)計(jì)單位提供AutoCAD電子圖的城市道路虛擬視景,能夠進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換.配合交通流的研究,系統(tǒng)給出了路段上交通流的行使路徑.作為軟件VRCityRoad的應(yīng)用,以昆明市城市道路為基礎(chǔ),輸出了昆明市城市交通綜合整治項(xiàng)目中一環(huán)路改造方案的一段道路虛擬視景.VRCityRoad能夠比較方便、快速、靈活地構(gòu)建城市道路基本圖形、獲得城市道路虛擬視景數(shù)據(jù)文件.通過(guò)這些研究,本文為駕駛模擬器上虛擬視景生成進(jìn)行了理論探討,又從研制的軟件實(shí)際應(yīng)用