基于Web3D技术的高速公路建设形象进度系统研发

摘要

Wed3D具有信息表现形式直观生动、跨越地域限制、可以最大程度实现数据共享和融合等显著特点，是当前科学可视化新的发展方向，将Web3D技术应用于高速公路建设领域是未来发展的趋势，具有重要的研究意义。本文综合应用了计算机网络技术、三维图形引擎技术、道路路线设计等理论和方法，针对高速公路网络三维可视化平台构建、实时动态三维建模、可视化信息查询、三维场景实时切换等关键问题进行了深入的研究，研发了基于Web3D技术的高速公路建设形象进度系统，实现了施工进度及工程变更的网络三维可视化管理。主要研究内容和成果如下:
　　 (1)应用OCX控件技术及三维渲染引擎OpenSceneGraph技术，基于分割-归并思想及包围体层次树状结构理论，在OCX控件中实现高速公路的实时动态三维建模和大规模三维场景的组织管理。
　　 (2)采用B/S网络体系结构，应用ASP.Net技术，基于MVC框架设计模式及模块化程序设计原理，建立了网络信息平台，在该平台中加载制作好的OCX控件，构建出高速公路网络三维可视化平台。
　　 (3)基于MVC架构的三维建模机制，根据远程Oracle数据库中海量进度与变更信息的传输更新，实时动态构建施工进度三维模型和工程变更三维模型，应用Javascript技术及Switch开关节点技术，实现施工进度三维场景和工程变更三维场景的实时切换。
　　 (4)应用ToolTip技术，建立了进度变更信息和三维模型的互联机制，实现了在高速公路三维场景中对三维模型的施工进度信息或工程变更信息的可视化查询。
　　 综合运用上述理论与方法研发的高速公路建设形象进度系统，已在常德至吉首、醴陵至茶陵、广元至巴中、青岛至兰州河北段等高速公路的建设与运营管理中成功应用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究的主要内容

1．4 论文结构

第二章 系统总体设计

2．1 系统支撑技术及理论

2．1．1 系统支撑技术

2．1．2 系统支撑理论

2．2 系统总体设计框架

2．3 系统总体研发流程

第三章 高速公路网络三维可视化平台

3．1 建模数据源

3．1．1 地形建模数据源

3．1．2 道路建模数据源

3．1．3 构建Oracle数据库

3．2 构建网络信息平台

3．2．1 B/S 网络体系结构

3．2．2 MVC设计模式

3．2．3 模块化程序设计

3．2．4 系统网络界面

3．3 创建网络三维场景

3．3．1 地形三维建模

3．3．2 道路三维建模

3．3．3 三维模型整合

第四章 施工进度可视化

4．1 数据架构

4．1．1 进度数据分类管理

4．1．2 进度数据实时更新

4．2 实现原理

4．2．1 场景管理模式

4．2．2 数据优化分析

4．2．3 空间构造点计算

4．2．4 仿真渲染模型

4．2．5 动态建模机制

4．2．6 实时信息查询

4．3 应用实例

4．3．1 桥梁进度可视化

4．3．2 隧道进度可视化

4．3．4 防护进度可视化

4．3．5 排水进度可视化

4．3．6 通涵进度可视化

第五章 工程变更可视化

5．1 数据架构

5．2 实现原理

5．2．1 变更三维建模

5．2．2 变更标识建模

5．2．3 场景切换机制

5．2．4 跟踪定位场景

5．3 应用实例

5．3．1 变更三维模型

5．3．2 变更标识模型

5．3．3 场景模型切换

5．3．4 场景跟踪定位

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果