水利工程三维可视化仿真系统真实感实现

摘要

为了解决我国的水资源问题,近年来国家大力发展水利建设,掀起大兴水利的热潮。水利工程建设有规模大、周期长的特性,要综合考率社会、环境、人口、生态等方面的因素,需要反复讨论论证。庞大的信息量已不适合图纸作业或会议讨论,需要一个可视化的平台来帮助管理者和决策者掌控全局。随着仿真技术以及计算机硬件设备的发展,使用先进的计算机技术来实现水利工程建设的数字化、可视化、智能化逐步受到工程设计者和决策者的青睐。水利工程仿真系统为设计者和决策者提供了交互友好的可视化平台,帮助他们用科学有效的方法提高设计效率和决策水平。同时可视化仿真系统的真实感、沉浸感也成为众多学者研究的问题,并逐步应用于实际系统中,提高场景显示逼真度。
　　本文以“引汉济渭”水利工程为基础,设计建立了可视化仿真系统,主要解决三维显示的真实感实现问题。论文中首先分析了水利工程的实际需求,分析了真实感实现方面的具体需求;然后建立工程模型,分析设计了系统架构;最后实现可视化仿真系统,并根据具体系统环境和需求,实现水面的静态和动态效果,实现山体不同的效果,以及实现场景光照和阴影效果。整个水利三维仿真可视化系统采用Visual Studio2008开发工具,Qt实现界面开发,以三维图形开发应用库OSG为基础,利用C++语言编程实现。系统运行效果提高了场景显示的视觉逼真度,增强了三维立体感和层次感。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2论文主要工作

1.3论文结构

第二章 相关领域研究现状

2.1计算机仿真技术

2.2真实感图形

2.3水利工程三维仿真

2.4三维仿真中的真实感实现

第三章 需求分析

3.1项目总体需求

3.2场景交互需求分析

3.3真实感需求分析

3.4用例建模

第四章 系统设计

4.1技术路线

4.2开发平台选择

4.3系统界面设计

4.4系统结构

4.5系统架构

4.6场景数据结构

第五章 系统实现

5.1建模

5.2水面效果实现

5.3山体效果实现

5.4光照和阴影效果实现

第六章 总结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢