虛擬環(huán)境鐵路選線系統(tǒng)的景觀環(huán)境建模方法研究.pdf

1、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，給選線工作者帶來了機遇和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的選線設計方法存在諸多弊端，基于虛擬環(huán)境的鐵路選線設計是目前的一個研究熱點。在虛擬環(huán)境鐵路選線設計中選線環(huán)境的模擬至關重要，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)，綜合利用計算機圖形學、模型數據庫管理、虛擬現實、人機交互、計算機動畫等理論和技術，針對海量地形數據管理、真實感景觀模型圖形繪制、鐵路

2、線路景觀模型建立及模型的驅動等關鍵技術展開了深入的研究。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)。
　　 本文的主要研究內容和研究成果如下：
　　 1、地形環(huán)境模型的海量數據組織和管理算法研究
　　 虛擬環(huán)境選線系統(tǒng)景觀環(huán)境建模研究的關鍵問題之一是研究模型和數據結構的優(yōu)化組織方法、優(yōu)化實時顯示算法來處理這種海量數據和高質量的顯示效果，滿足選線設計的需要。在現有的計算機圖形硬件性

3、能基礎上，通過采用Oracle9i數據庫對地形數據分塊存儲管理，達到了海量數據處理和高質量實時顯示效果間的平衡。
　　 2、線路三維環(huán)境動態(tài)仿真的相關技術研究
　　 從線路三維環(huán)境的特殊性出發(fā)，詳細介紹了環(huán)境建模技術、真實感景觀模型圖形繪制技術、基于幾何圖形的實時繪制技術、視點選擇技術和基于OpenGL的動畫生成技術，并成功的應用于選線設計成果的三維直觀表達。
　　 3、虛擬環(huán)境選線系統(tǒng)的景觀環(huán)境模型的建立

4、>　　 采用基于OpenGL/C++仿真器的虛擬現實仿真機制，對虛擬環(huán)境選線系統(tǒng)的景觀環(huán)境模型的建立進行了分別的探討。針對OpenGL的三維圖形處理功能非常強大，而對復雜實體的建模能力不足的特點，利用第三方建模工具建立鐵路線路復雜構造物模型。最后利用OpenGL實現了整體景觀環(huán)境模型的動畫驅動。
　　 4、虛擬環(huán)境選線系統(tǒng)的景觀環(huán)境動態(tài)仿真系統(tǒng)的研制和應用
　　 結合西南交通大學研究的虛擬環(huán)境選線系統(tǒng)，開發(fā)出了一個融合