[碩士]道路工程網絡三維交互式可視化關鍵技術研究及應用

內容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：中南大學　　學位年度：2009　　道路工程網絡三維可視化技術是實現道路工程領域信息化的一項重要內容，在道路工程的應用可以貫穿設計、施工及運營的全生命周期，具有重要的研究意義。本文綜合應用了道路路線設計、計算機網絡技術、計算機圖形學、網絡地理信息系統(tǒng)等理論和方法，針對道　　路工程網絡三維可視化中道路三維建模、網絡框架、海量三維模型數據的調度與快速傳輸以及與網絡地理信息系統(tǒng)的集成等關鍵問題進行了深入的研究。主要研究內容和成果如下：　　 (1)在分析和對比幾種常用的計算機網絡模型及體系結構的基礎上，設計了基于HTTP協議的三層B／S網絡架構，該架構能夠充分滿足道路工程網絡三維可視化的可靠性、擴展性、靈活性等要求?！　? (2)基于幾何三維模型構建技術，實現了組成道路三維場景各要素模型的快速建模，將道路三維場景這一復雜實體劃分為若干要素子實體，分別研制了各子實體的三維建模方法，然后將各子模型拼合成整體，為道路工程網絡三維可視化研究提供了建模基礎?！　? (3)針對海量道路三維模型數據實時快速傳輸與當前網絡帶寬限制的矛盾，提出了一種面向傳輸的多分辨率簡化算法，該算法在服務器端將原始三維模型分解為最粗糙模型和一系列細節(jié)層次記錄，并且最粗糙模型在客戶端具有自動恢復到原始模型的能力，實現了客戶端海量模型數據的“邊瀏覽，邊下載"。結合離散化處理、數據緩存、數據壓縮等技術進一步優(yōu)化了海量模型數據的管理和傳輸?！　? (4)提出了基于高性能圖形顯示卡的客戶端道路三維場景快速繪制方法，綜合運用可視范圍擷取、顯示列表、VBO等技術提高復雜道路三維模型在遠程客戶端的渲染效率，并分析討論了GPU可編程技術在道路工程網絡三維可視化中的應用前景?！　? (5)研究了Web3D與WebGIS的集成和交互技術。在構建了一種基于MapXtreme的道路工程WebGIS平臺的基礎上，設計了Web3D系統(tǒng)與WebGIS系統(tǒng)的客戶端聯動和雙向通信機制，實現了在客戶端三維交互式場景和二維電子地圖中，針對道路工程設計信息和實時施工信息的遠程快速查詢?！　? (6)綜合運用以上所述方法和技術，在導師的指導和同學的協助下，結合有關課題，采用J2EE、Jogl等編程工具，開發(fā)了基于Web3D與WebGIS的高速公路建設信息遠程可視化綜合查詢平臺，并將該平臺應用于常吉和廣巴高速公路建設管理中，實踐證明了本文所述關于道路工程三維網絡可視化的理論和方法的實用性和正確性。　　　　共91頁

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