基于公路信息模型的三維交互式可視化研究.pdf

1、目前我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正經(jīng)歷著前所未有的高速發(fā)展，對(duì)公路的勘測(cè)設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等階段的信息集成與管理提出了更高、更新的要求，現(xiàn)有信息管理模式暴露出歸檔方式繁瑣、展示形式陳舊、分析功能匱乏、共享機(jī)制缺失等問(wèn)題，難以滿足建設(shè)施工單位和運(yùn)維管理單位對(duì)信息管理、查詢(xún)、分析的需求。
　　本文綜合應(yīng)用公路勘測(cè)設(shè)計(jì)理論和信息模型理論，建立了公路信息模型，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)公路三維交互式可視化理論與方法進(jìn)行了深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:

2、r>　　1.對(duì)空間地理信息、公路線路信息和運(yùn)維信息的數(shù)據(jù)模型和行為模型開(kāi)展研究，設(shè)計(jì)了信息的提取算法和數(shù)據(jù)接口，并建立格網(wǎng)-R樹(shù)索引和格網(wǎng)-頂點(diǎn)-三角形三級(jí)索引兩種檢索方式進(jìn)行信息的檢索與定位，最終實(shí)現(xiàn)了公路信息模型的構(gòu)建。
　　2.在公路信息模型的基礎(chǔ)上，首先應(yīng)用約束Delaunay三角網(wǎng)理論進(jìn)行地形地質(zhì)建模;然后應(yīng)用參數(shù)化建模和交互式建模等方法進(jìn)行公路三維建模;最后將各種模型進(jìn)行無(wú)縫拼合，從而實(shí)現(xiàn)了公路三維場(chǎng)景的整體建模。

3、r>　　3.對(duì)大規(guī)模公路場(chǎng)景組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，采用有向無(wú)環(huán)圖結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景進(jìn)行分類(lèi)管理、分層組織，并應(yīng)用視錐裁剪、動(dòng)態(tài)調(diào)度、碰撞檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三維場(chǎng)景的高效組織與調(diào)度。
　　4.采用顧及約束誤差的半邊折疊算法進(jìn)行模型的快速簡(jiǎn)化，并通過(guò)創(chuàng)建操作層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型的重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了公路三維場(chǎng)景的交互式漫游、場(chǎng)景編輯與修改等功能。
　　5.綜合應(yīng)用上述研究成果，開(kāi)發(fā)了面向公路建設(shè)與運(yùn)維管理的三維交互式可視化系統(tǒng)，已成功應(yīng)用到長(zhǎng)沙