下载文档原格式
基于GIS的三维可视化智慧水利大数据平台解决方案一、概要随着信息技术的不断发展和应用领域的不断拓展，水利行业面临着前所未有的挑战和机遇。
为了应对水利信息化建设的需求，提高水利资源的管理效率和服务水平，我们提出了基于GIS的三维可视化智慧水利大数据平台解决方案。
该解决方案旨在通过集成地理信息系统（GIS）、三维可视化技术、大数据分析以及云计算等先进技术，构建一个集数据采集、处理、分析、可视化及决策支持等功能于一体的智慧水利大数据平台。
通过该平台，可以实现水利数据的实时采集、精准分析和高效管理，提高水利资源的监控和预警能力，为水利行业的可持续发展提供有力支持。
基于GIS的空间数据分析：借助GIS技术，实现水利数据的空间分析和可视化，提高数据的应用价值和决策精度。
三维可视化展示：通过三维建模和仿真技术，实现水利设施的虚拟展示和实时监控，提高管理的直观性和便捷性。
大数据分析支持：通过对海量水利数据的挖掘和分析，提供数据驱动的决策支持，为水利管理提供科学依据。
云计算架构：采用云计算技术，实现数据的存储、处理和分析的弹性扩展，提高系统的可靠性和性能。
该解决方案适用于水利行业的各个领域，包括水资源管理、水灾害防治、水利工程建管等。
通过实施该方案，可以显著提高水利资源的管理效率和服务水平，为水利行业的可持续发展提供有力保障。
1. 阐述水利信息化建设的背景与重要性。
随着信息技术的飞速发展和数字化转型的浪潮，水利信息化建设已成为提升水资源管理效率、保障水资源可持续利用的关键手段。
水利信息化建设的背景源于日益增长的水资源管理与保护需求，以及现代信息技术手段的不断创新与应用。
在此背景下，水利信息化建设的重要性日益凸显。
信息化技术有利于提高水利资源管理的精细化程度。
通过对水情数据的采集、处理和分析，能够实现水利资源的实时监控与预警，进而做出更为科学、精准的管理决策。
水利信息化建设有助于提升应急响应能力。
借助现代信息技术手段，可以快速获取并处理洪水、干旱等自然灾害信息，为抗灾救灾提供有力支持。
电力信息系统中三维GIS关键技术的应用研究杨海风摘要：电力行业是一个国家经济发展重要支撑，也是重要基础设施和核心基础产业。
当前电力市场的快速变化，就必须要对电力信息系统进行有效的优化改造，促使其能够快速的实现自动化，能够及时更新电力负荷、设备及电网运行环境以及环保情况等多方面的信息情况。
我国的信息技术水平也得到了有效的提升，特别是GIS 技术被广泛的应用在了电力信息系统中。
社会的发展对电力生产等方面的管理水平提出了更高的要求，需要电力信息系统在满足现有二位GIS 的基础之上，开展三维GIS 关键技术的研究与应用，从而提升电力企业的精益化管理水平，促进电力信息系统自动化程度及可视化的快速实现。
关键词：电力信息系统；三维GIS关键技术；应用随着科技信息化和网络科技化程度不断提高，地理信息系统技术越来越深入地应用到电力信息系统中。
地理信息技术与电力系统相结合发展也成为国家发展国民经济的一项重要战略工作。
将三维可视化GIS用于电力信息系统是经济社会发展的需要。
对于经济社会中电力信息系统的规划决策领域而言，将GIS提供的区域规划与供电能力相结合可解决供电能力不适应配电网结构的问题等，从而正确规划区域的整体布局和发展重点；通过GIS的模拟、虚拟功能，对电网数据进行分析，推导出可视化表示结果，为最终供电能力预测、决策提供科学的依据，改造现有电网，规划新电网；利用GIS可实现的地理网络分析功能来确定最优化布线，保证配电线路的传输畅通，资源得到高效合理的利用；根据MIS的管理功能和三维GIS直观形象的特点，可及时定位排除故障，便于设备的维修和管理。
三维可视化GIS不但可以用于电力信息系统，同时可以为交通建设、城市规划、水利建设、民航规划等领域服务。
一、电力信息系统中的三维GIS关键技术1、数字地面模型DTM 关键技术。
输电线路作为输送电力的重要组成部分，由于其线路距离较长，且会通过多种拥有复杂地理条件的地区，同时还与其它电力线路及通讯线路会产生交叉跨越。
面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析随着城市化进程的加速和科技的不断发展，智慧城市建设已经成为新的城市发展方向。
智慧城市通过信息技术和智能化手段，实现城市资源的高效利用、环境的持续改善、居民生活的舒适便捷。
而三维建模作为智慧城市建设中的关键技术，其研究与应用对于城市规划、管理和决策具有重要意义。
本文将对面向智慧城市建设的三维建模关键技术进行深入研究与应用分析。
一、三维建模技术的发展与应用现状1. 三维建模技术的发展三维建模技术是指利用计算机技术对三维物体进行实体建模，实现对物体形状、结构和颜色的精确描述。
三维建模技术最初应用于动画、游戏和影视等领域，随着科技的发展和需求的增加，逐渐应用到城市规划、建设、管理和决策中。
目前，三维建模技术已经成为智慧城市建设的核心技术之一。
2. 三维建模技术的应用现状在智慧城市建设中，三维建模技术被广泛应用于城市规划、建筑设计、交通管理、环境保护、应急响应等方面。
通过三维建模，可以实现城市的数字化、可视化和智能化，为城市管理和决策提供重要的支持和参考。
目前，国内外许多城市已经开始使用三维建模技术，并取得了显著成效。
1. 高精度三维地理信息获取技术高精度的三维地理信息是实现智慧城市建设的基础，而高精度三维地理信息获取技术则是其核心。
目前，高精度三维地理信息获取技术主要包括激光雷达技术、多视角影像获取技术、卫星遥感技术等。
这些技术能够实现对城市地形、建筑、绿化等要素的高精度获取，为城市三维建模提供了可靠的数据支撑。
2. 大数据处理与分析技术在智慧城市建设中，需要处理和分析大量的城市数据，而大数据处理与分析技术则成为关键。
通过大数据处理与分析技术，可以实现对城市各种数据的整合、挖掘和分析，为城市规划和管理提供重要的决策依据。
大数据处理与分析技术也可以实现对城市三维建模数据的处理和优化。
3. 虚拟现实技术虚拟现实技术是指利用计算机图形学、图像处理、人机交互等技术，实现对虚拟环境的模拟和交互。
摘要摘要虚拟仿真技术在军事领域的应用研究一直是各个国家关注的重点。
战场态势可视化是军事虚拟仿真系统的关键技术之一。
随着军事技术和作战方式的不断发展，战场态势的动态性和多维性不断增强。
利用三维可视化技术构建的战场态势三维可视化系统，能够帮助指挥人员更好地感知复杂的战场态势，作出合理的决策。
目前战场态势三维可视化系统的研究还存在对移动装备的建模、计算分析和态势数据的多维度可视化表达两个方面的不足。
本文针对这两个方面的不足进行研究，并提出解决方法。
主要工作包括：第一，设计并实现了一套数学表达系统和数据结构，来表达可视化系统中移动装备的连续变化的时空信息。
并针对该数据结构设计了一套操作来完成相应的数学计算和查询功能。
通过导弹装备对移动装备的模型进行了验证。
同时，针对导弹和攻击事件相绑定的特殊性，本文单独为导弹装备设计并实现了一套表达和管理的体系。
第二，本文设计并实现了多视图的功能，增加了二维视图，方便用户在不同的视图中进行不同态势的对比，解决了二维视图和三维视图同步时相关的数学计算问题。
第三，参照WebGIS的思想，设计并实现了数据导出功能，使得本系统产生的态势数据可以服务给Web客户端。
支持用户远程通过Web查看态势，并且不需要额外安装软件。
第四，战场态势通常是多个装备之间的相互作用，本文实现了可视化系统同时锁定多个移动装备进行观察的功能，通过视点计算的算法，产生能够同时观察到多个移动装备的视点。
综上所述，本文在基于osgEarth和Qt开发的战场态势三维可视化系统之上，设计并实现了一套能够表达移动装备连续变化的时空表达系统，并通过导弹装备对移动装备模型进行了验证，同时实现了多视图以及多个装备的视点跟踪等功能，为战场态势可视化系统的后续研究做了铺垫。
关键词：虚拟战场，移动装备，二三维同步，OSG，多装备视点跟踪ABSTRACTABSTRACTThe application of virtual simulation technology in military field has always been the focus of each country. Battlefield situation visualization is one of the key technologies of military virtual simulation system. With the continuous development of military technology and combat methods, the dynamic and dimension of the battlefield situation are increasing. The battlefield situation system build on three-dimensional visualization technology, can help commanders perceive the complex battlefield situation in better terms, and make reasonable decisions.At present, there are two aspects of the deficiency in battlefield situation visualization system, including modeling of mobile equipment, calculation and analysis of mobile equipment and multi-dimensional visualization of battlefield situation data. This thesis does some research on the two aspects of the lack, and proposes solutions for these problems. The main contributions are as follows:Firstly, this thesis designs a mathematical expression system and data structure to express the temporal and spatial information of mobile equipment in the visualization system. And it designs and implements a set of operations to complete the corresponding mathematical calculation and query function for the data structure. Then verifies the model of mobile equipment via missile equipment. This thesis also designs and implements an expression and management system for missile equipment specially, due to the particularity of the binding of missiles and attack events.Secondly, this thesis designs and implements the multi-view function, and adds a two-dimensional view. It is convenient for users to compare different situations in different views. This thesis solves the problem in synchronizing between two-dimensional and three-dimensional view.Thirdly, this thesis designs and implements the data export function according to the idea of WebGIS, so that the situation data generated by the system can be served to the Web client.Fourthly, generally speaking the battlefield situation is the interaction between multiple equipment, this thesis implements a function that allows multiple mobile equipment to be observed at the same time. A viewpoint is generated by the viewpoint calculation algorithm, that can observe a plurality of mobile equipment simultaneously.In summary, this thesis enhances the mobile equipment expression and analysis capabilities in the three-dimensional visualization system based on osgEarth, increases the expression of the visualization system, and paves the way for the follow-up study of the battlefield situation visualization system.Keywords: Virtual battlefield, Mobile equipment, 2D and 3D sync, OSG, Multi-target tracking插图索引插图索引图1.1 “红旗”军演 (2)图2.1 地理坐标系 (5)图2.2 墨卡托投影 (6)图2.3 WebGIS原理 (7)图2.4 Cesium三种视图 (8)图2.5 正投影 (9)图2.6 透视投影 (9)图2.7 渲染管线和着色器 (10)图2.8 三种坐标系转换 (11)图2.9 OSG组成结构 (12)图2.10 OSG场景树 (13)图2.11 OSG渲染流程 (13)图3.1 系统架构 (17)图3.2 系统地理环境数据 (18)图3.3 态势管理模块结构 (20)图4.1 带有时间的二维数据 (27)图4.2 空间数据类型 (30)图4.3 类型系统结构 (30)图4.4 MPoint实现类图 (32)图4.5 导弹实现类图 (36)图4.6 抛物线轨迹合成 (36)图4.7 导弹功能流程图 (37)图4.8 导弹发射 (38)图4.9 直线弹道 (38)图4.10 抛物线弹道 (39)图4.11 爆炸效果 (39)图5.1 数据共享方式 (41)图5.2 相机坐标系中的视见体 (43)图5.3 二三维同步实现类图 (44)图5.6 2.5D和3D视图 (46)图5.7 多三维窗口 (47)图5.8 地理信息查询 (49)图5.9 实体查询 (49)图5.10 扫描区域和轨迹 (50)图5.11 运动轨迹和点集 (51)图5.12 导出文件布局 (53)图5.13 字幕实现效果 (54)图5.14 移动装备运动流程 (55)图5.15 单装备视点跟踪实现类图 (56)图5.16 计算包围球三种情况 (57)图5.17 包围球计算结果 (58)图5.18 多装备视点生成算法工作流程 (59)图5.19 多装备观察视点计算效果 (59)表格索引表格索引基础属性 (23)动态属性 (24)位置属性 (24)功能参数 (24)模型图标 (25)运动轨迹 (26)类型系统的基调 (30)非时态类型操作 (31)时态类型的操作 (31)导弹参数 (35)缩略语对照表缩略语对照表缩略语英文全称中文对照AJAX CZML DIS DVENET GCS GIS GLSL glTF GPU HLA HSL JSON KML OGC OpenGL OSG osgEarth SIMNET STOW UI WCS WebGIS WebGL WFS WMS XML Asynchronous Javascript And XMLCesium LanguageDistributed Interactive SimulationDistributed Virtual Environment NetworkGeographic Coordinate SystemGeographic Information SystemOpenGL Shading LanguageGL Transmission FormatGraphics Processing UnitHigh Level ArchitectureHue Saturation LightnessJavaScript Object NotationKeyhole Markup LanguageOpen Geospatial ConsortiumOpen Graphics LibraryOpen Scene GraphOpen Scene Graph EarthSIMulation NETworkingSynthetic Threat Of WarUser InterfaceWeb Coverage ServiceWeb Graphics LibraryWeb Graphics LibraryWeb Feature ServiceWeb Map ServiceeXtensible Markup Language异步JavaScript和XMLCesium 语言分布式交互仿真分布式虚拟环境网络地理坐标系地理信息系统OpenGL着色语言GL传输格式图形处理器高级体系结构色相、饱和度、明度JavaScript对象标记语言Keyhole标记语言开放地理空间信息联盟开放图形库开放场景视图开放场景视图地球仿真网络战争综合训练用户界面网络地理覆盖服务网络地理信息系统网络图形库网络要素服务网络地图服务可扩展标记语言目录目录摘要 (I)ABSTRACT (III)插图索引 (V)表格索引 ............................................................................................................................ V II 缩略语对照表 ..................................................................................................................... I X 第一章绪论. (1)1.1课题研究背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3论文主要工作及章节安排 (3)第二章相关背景知识 (5)2.1GIS相关知识 (5)2.1.1地图投影 (5)2.1.2WebGIS (6)2.2图形学概念及技术 (8)2.2.1图形学概念 (8)2.2.2OSG（Open Scene Graph）概述 (12)2.2.3OSG渲染流程 (13)2.2.4osgEarth概述 (14)2.3本章小结 (15)第三章战场态势可视化系统结构 (17)3.1整体框架 (17)3.2地理环境模块 (18)3.3态势管理模块 (20)3.4本章小结 (21)第四章移动装备的时空数据建模 (23)4.1装备基础属性 (23)4.1.1装备数据属性 (23)4.1.2装备显示属性 (25)4.2移动装备数据建模 (26)4.2.3数据建模方法及特性 (28)4.2.4数据建模 (29)4.2.5数据模型实现 (32)4.3移动装备模型验证 (34)4.3.1导弹仿真简化 (34)4.3.2导弹功能实现 (35)4.3.3导弹功能截图 (38)4.4本章小结 (39)第五章战场态势数据多维度表达 (41)5.1多视图及其同步 (41)5.1.1共享方案设计 (41)5.1.2二三维同步计算 (42)5.1.3多视图实现 (44)5.1.4多视图实现效果 (45)5.2时空信息查询 (47)5.2.1时空查询的分类 (47)5.2.2时空查询的过程 (48)5.3战场态势数据导出 (52)5.3.1态势数据导出方案 (52)5.3.2态势数据导出实现 (52)5.4观察多对象时的视点控制 (54)5.4.1单装备视点控制 (54)5.4.2多装备视点跟踪 (56)5.5本章小结 (60)第六章总结与展望 (61)6.1总结 (61)6.2展望 (61)参考文献 (63)致谢 (65)作者简介 (67)第一章绪论第一章绪论1.1课题研究背景和意义自上世纪50年代中期开始的信息革命，其代表性象征为“计算机”，主要以信息技术为主题，重点是创造和开发知识。
面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析随着社会的发展和科技的进步，智慧城市建设成为了现代城市建设的重要方向。
面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析，对于智慧城市的规划、设计和建设具有重要的意义。
本文将从三维建模的概念和发展、关键技术研究和应用分析等方面进行探讨。
一、三维建模的概念和发展三维建模是指通过计算机技术将现实世界的物体、场景模拟成为三维模型的过程。
三维建模技术可分为建模软件、建模数据和建模方法与算法三部分。
传统的建模技术主要包括手工建模和参数化建模，而随着计算机技术的发展，基于大数据的自动建模、深度学习等新技术也得到了广泛应用。
三维建模技术的发展经历了从二维平面建模到三维实体建模的过程，现在已经发展成为了一个比较成熟的技术领域。
随着虚拟现实、增强现实等技术的不断发展，三维建模技术在建筑设计、城市规划、数字娱乐等领域得到了广泛应用。
二、面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究1. 高精度地理信息数据采集技术在智慧城市建设中，要实现对城市空间信息的精准获取和高效利用，就需要依托于高精度地理信息数据采集技术。
目前，常见的地理信息数据采集技术包括激光雷达扫描技术、立体摄影技术等。
这些技术可以实现对城市空间信息的高精度采集，并能够为后续的三维建模提供可靠的数据基础。
2. 三维建模算法及模型管理技术在三维建模领域，建模算法及模型管理技术是关键的核心技术之一。
目前，在三维建模领域涌现了一系列创新性算法和技术，如基于点云数据的三维重建算法、虚拟现实技术、模型压缩与优化技术等，这些技术的研究与应用将进一步提升三维建模的精度和效率。
3. 三维可视化技术在智慧城市建设中，三维可视化技术能够将三维建模的结果以逼真的形式展现出来，使得人们能够更直观、更真实地感受到城市空间的变化。
针对大规模城市场景的三维可视化技术研究和应用，是当前三维建模技术领域的一个热点方向。
三、面向智慧城市建设的三维建模应用分析1. 智慧城市规划设计通过三维建模技术，可以对城市的规划设计进行全方位的展示和演示，包括建筑布局、交通设计、城市景观等。
三维数字图像相关法的关键技术及应用研究共3篇三维数字图像相关法的关键技术及应用研究1随着数字化技术的不断发展，三维数字图像相关法逐渐成为人们关注的焦点。
本文主要探讨了该技术的关键技术和应用研究。
一、三维数字图像相关法的基本原理三维数字图像相关法是一种基于信号处理、数学和计算机图形学等领域的技术，可以通过对三维数字图像进行相关运算，实现三维对象的识别、测量、比较等操作。
其基本原理是利用数字图像相关函数来描述不同图像之间的相似程度，从而实现三维重建。
二、三维数字图像相关法的关键技术1、三维数据获取技术：三维模型的准确性、精度和刻度对于三维数字图像相关法的应用至关重要。
目前，三维数据获取技术主要有三种，分别是激光扫描、计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）。
2、三维数据存储技术：三维数字图像相关法需要存储大量的三维数据，而且这些数据的格式和处理方式都不同，所以需要先对其进行标准化。
常用的存储格式有STL、OBJ、PLY等。
3、三维数据处理与算法技术：三维数据处理技术是三维数字图像相关法的关键技术之一，它包括了点云处理、拓扑学处理、曲面重建等。
此外，算法的选择和优化也对三维数字图像相关法的效果有很大影响。
三、三维数字图像相关法的应用研究1、三维重建与虚拟仿真：三维数字图像相关法能够对物体进行三维重建，可应用于人体器官的重建、建筑物和景观的重建，以及实验室中的虚拟仿真。
2、三维度量与检测：三维数字图像相关法还可以实现对物体的精确测量和检测。
例如，在机械制造中，三维数字图像相关法可用于零件的精确定位和测量，避免了人工误差，提高了生产效率。
3、三维模型的动态模拟：三维数字图像相关法还可以实现三维模型的动态模拟。
例如，在医学领域，医生可以通过对患者的病情进行三维模拟，来实现手术前的模拟操作，提高手术成功率。
总结：三维数字图像相关法是数字化技术的一种重要形式，它采用了一系列的技术与算法，实现了对三维图像的识别、测量和比较等操作。
三维可视化服务平台关键技术研究及应用随着计算机图形学技术的发展和三维引擎技术逐步完善,三维可视化应用已渗透到日常生活和工作中,对三维应用的需求与日俱增。
在建筑、交通、电力、安监、环保、军工等多个领域,三维可视化都有广泛的实际应用并具有前所未有的全新体验。
三维可视化系统将多种复杂信息融汇在虚拟仿真环境之中,充分利用了空间的第三个维度,自然呈现三维形体的复杂信息,提升了信息交互的及时性和准确性。
由于对三维可视化应用的实时性和真实感的要求逐渐增高,更优化的可视化系统架构和实时渲染算法的研究成为了研究重点。
亟需构建一套完善的可视化系统应用架构,能够支持动态构建应用模型,为具体应用提供便捷的运行管理模式,能够降低三维可视化应用的门槛,并且加快其研发的进度。
此外,还能够完善动态场景的管理,提高场景结构的组织效率,完善三维场景实时渲染(在交互的实时性和场景真实感方面)。
针对上述需求和问题,本论文在国家科技重大专项及相关项目支持下,对三维应用服务平台关键技术展开研究,具体研究工作:1.三维可视化服务平台的管理模型。
建立一套完善的可视化系统应用架构,支持动态构建应用模型,加快三维可视化应用的研发进度,降低三维可视化应用的门槛。
本论文提出基于三维可视化服务平台的管理模型,首先分析了传统的三维应用程序构建方法、三维引擎及其内核,围绕课题项目背景,提出了三维可视化服务平台架构。
在此基础上,围绕三维可视化服务平台核心控制,提出基于角色、组件、消息(ACM)模型,能够有效管理角色、组件等资源及通信控制。
为满足动态构建三维应用的需求,采用“模型-实例”思想,提出了角色模型
(模型-算法-属性-消息)和运行管理模型,能够动态绑定角色算法和数据属性,形成可配置管理模式及运行工作机制,并给出了如何快速构建三维可视化应用逻辑流程。
同时,本论文考虑多终端可视化应用模式需要,采用改进的负载均衡策略完善多终端应用模式。
最后将三维可视化服务平台的管理模型应用于三维应急救援模拟演练系统。
实验证明,本论文提供的方法支持动态构建三维应用,能够为具体三维应用提供便捷的管理模式,有效提高三维可视化应用的开发效率,满足多终端可视化应用需要。
2.基于自适应二叉树和场景图的场景管理方法。
场景管理技术是虚拟现实及可视化关键技术之一,也是三维可视化服务平台的关键技术。
为解决加速室内外物体的实时渲染、如何有效精准地实施场景空间剖分及提高场景结构的组织效率等难题,通过研究传统的场景管理技术并结合应用需求,本论文提出一种基于自适应二叉树和场景图的场景管理方法。
首先,阐述了自适应二叉树的剖分算法,引用分割平面评分标准,形成自适应的行为,通过搜索有效分割平面算法,提高分割的有效性,有利于后续渲染。
其次,利用自适应二叉树空间剖分准确性高以及场景图适应性强等特点,采用自适应二叉树空间剖分算法与场景图相结合的模式,构建场景管理模型,可以对不同的场景类型运用不同的ABT权重,形成相应的场景管理策略。
最后,将基于自适应二叉树和场景图的场景管理方法应用于机房可视化管理系统。
实验证明,本论文提出的场景管理方法有效提升三维场景组织效率,加速三维场景实时渲染。
3.基于复杂场景的可见性裁剪算法。
研究可见性裁剪技术及传统裁剪算法,在第三章已建立的优化场景空间结构
基础上,借助计算机图形学视锥裁剪算法的基本原理,采用双层裁剪技术(粗略裁剪算法和精细裁剪算法),检查视锥与被裁剪三维形体对象的关系,第一层采用粗略裁剪算法对视锥体截棱锥简化处理,减少整体检查判断次数,以提高裁剪速度。
在此基础上,第二层采用精细裁剪算法对标准的视锥体进行精细裁剪,提高可见性判断结果的精确性。
并结合三维物体对象的空间相关性,避免再次检查从属关系的对象与视锥体边界面的操作,提高处理效率,从而进一步提高整体性能。
最后,将优化的视锥体裁剪算法应用于机房可视化管理系统。
实验证明,本论文提出的算法具有更好的性能,弥补了现有视锥体裁剪算法计算效率低和可见性判断的非精确性。
4.基于GPU的仿真算法模型的实时渲染方法。
三维可视化服务平台会涉及仿真算法模型的实时渲染,本论文仿真算法模型以池火为例,为解决池火模拟难以实现实时性和真实感的问题,在传统粒子系统基础上结合池火模型进行改进,以此提出了一种池火实时渲染方法。
首先,对传统粒子系统模拟池火燃烧过程以及池火的数学模型进行分析,将池火数学模型引入粒子系统中(重新定义了粒子发射器的初始位置、粒子的高度、发射面的面积与形状、速度变化、火焰的颜色等),融入池火燃烧过程的特点,建立了改进的粒子系统模型并考虑外力因素(如风速等)。
其次,利用GPU强大的并行计算能力,通过基于GPU的粒子系统实现模型,实现对粒子状态更新加速,并使用第三章场景管理算法优化加速池火燃液边界的碰撞检测过程,从而实现池火实时渲染过程优化。
最后,将基于GPU的仿真算法模型的实时渲染方法应用于三维应急救援模拟演练系统。
实验证明,本论文提出的方法实现简单,有效地降低渲染时间,显示的效果更为真实。
