三维仿真数据库
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在系统的规划、设计、运行、分析及改造的各个阶段,仿真技术都可以发挥重要作用。
随着人类所研究的对象规模日益庞大,结构日益复杂,仅仅依靠人的经验及传统的技术难于满足越来越高的要求。
基于现代计算机及其网络的仿真技术,不但能提高效率,缩短研究开发周期,减少训练时间,不受环境及气候限制,而且对保证安全、节约开支、提高质量尤其具有突出的功效。
模拟技术的使用:模拟技术使用于建立于实验性的概念上。
当要一个机构决定使用一个新的设计或新的概念时,往往由于时间和资金的限制上,我们没有办法承受失败所带来的风险。
因此模拟技术可以帮助我们减轻失败的风险。
通过电脑虚拟现实的情况,决策者可以知道概念或设计的可行性。
从而帮助他们作明智的决定。
Flexsim是新一代的模擬軟體,他能使决策者輕易地在個人電腦中建構及監控任何工業及企業之分散式流程。
透過Flexsim 他將能率先找出未來工業及企業流程的模式,進而成為該領域中的領導者。
Flexsim基礎架構之設計不只是要滿足使用者現今的需求,其架構的概念更是為了企業的未來而準備。
(1) Flexsim应用包括:●物流行业资产项目评估●物流行业有规律地运行模型,测试生产计划●物流行业更改提案评估● 物流行业更改管理(2) 物流行业使用FLEXSIM平台的收益:●评估装备与流程设计的多种可能性●提高物流公司与资源的运行效率●减少库存●缩短制造物流行业产品上市时间●提高生产线产量●优化资本投资●在一个小的增长阶段内,模型能被建立和测试,大大简化了模型构造,提供了识别逻辑错误的能力,使得模型更可靠。
●在运行时,模型能在任何时候改变,更改能被立即合并,引导更快速地建立模型。
(3) flexsim 能应用于下列领域:●汽车工业●食品●化学工业●造纸●电子●银行和财务●航空●政府●工程●运输Flexsim ED与其他模拟软件功能的比较:A***, P***, W*** 和A*** 都是市场上常常看到的模拟软件。
三维仿真地理信息方案目录1系统概述 (3)2系统架构 (3)3系统功能 (4)3.1三维仿真展示 (4)3.2数据整合 (5)3.3联动管理 (5)4系统组成 (6)1系统概述在XXX部署GIS系统,建设三维仿真地理信息平台,支持三维图层的设置、编辑和显示,为XXX开展应急指挥及日常管理工作提供直观易用的基础平台。
在应急演练、应对突发事件时,能够快速定位对象,并根据应急需要显示、漫游事发地三维虚拟仿真场景,同时可直接点取安防设备、人员发布指令,动态显示应急联动效果。
三维仿真地理信息平台支持三维图层的设置、编辑和显示,支持根据XXX实际情况制作三维模型,展现多个图层,详细显示XXX 范围内的立体空间信息。
平台支持将各层的视频监控、门禁、报警等安防系统相关设施在图层上展现,直观显示相关设备的分布情况;并支持与视频监控、门禁等安防系统的管理控制软件进行集成整合,可以通过三维空间信息平台操作相应的设备,实现集中管控。
平台支持与其他业务应用系统进行集成整合,将来自各职能部门、各监管区的信息数据进行整合、注册编目,在三维平台上进行统一的展现和分析。
2系统架构以空间地理信息数据库为数据源,基于GIS软件,开发XXX或XXX 的三维模型。
在此基础上,通过开发基本功能组件以及与应用系统和安防管理系统的接口,可以实现仿真展示、数据整合、联动管理等功能,支撑XXX内的各项业务工作的开展。
通过建设XXX三维仿真地理信息平台,可以实现包括XXX室内外二、三维浏览,定位等功能,一些典型的应用效果。
在此基础上,通过建设相应的应用系统,可以实现应急预案管理、建设规划、布线规划、实时监控等功能。
3系统功能3.1三维仿真展示三维仿真功能是三维仿真地理信息平台的基础功能,实现以直观、身临其境的三维仿真效果显示场所全景、内部建筑、楼层结构、管线、设施、设备、人员的三维虚拟图像的功能。
三维仿真展示有如下功能:观察点功能:支持根据实际情况对需要观察的区域设置观察点,可以通过观察点快速切换摄像机位置。
国内外主流的三维GIS软件我国GIS经过三十多年的发展,理论和技术日趋成熟,在传统二维GIS已不能满足应用需求的情况下,三维GIS应运而生,并成为GIS的重要发展方向之一。
上世纪八十年代末以来,空间信息三维可视化技术成为业界研究的热点并以惊人的速度迅速发展起来,首先是美国推出Google Earth、Skyline、World Wind、Virtual Earth、ArcGIS Explorer 等,我国也紧随推出了EV-Globe、GeoGlobe VRMap IMAGIS等软件与国外软件竞争本土市场。
三维GIS得到了各行业用户的认同,在城市规划、综合应急、军事仿真、虚拟旅游、智能交通、海洋资源管理、石油设施管理、无线通信基站选址、环保监测、地下管线等领域备受青睐。
目前,我国国产三维GIS 软件已占据了国内市场的半壁江山。
本文唱谈了十九个国内外主流的三维GIS软件,并对其基本特点、发展历程、应用等方面做了总结概述。
由于作者水平有限,不足之处恳请读者批评指正。
国外三维GIS软件:一重唱•美国谷歌公司:Google Earth--用户最多的三维地球软件介绍:Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起,使用户从不同角度浏览地球。
Google Earth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片,包括DigitalGlobe 公司的QuickBird,IKOONOS 及法国SPOTS特点:Google Earth凭借其强大的技术实力和经验,以其操作简单、用户体验超群的优势吸引了全球近十分之一的人口使用。
发展历程:Google于2004年10月收购了Keyhole公司,随之次年6月推出Google Earth系列软件。
产品形式:Google Earth客户端软件提供三个版本:个人免费版、Plus版、Pro版以及企业级解决方案,用于在企业内部部署Google Earth应用。
PG 是全球最先进的网络三维图形和动画仿真技术的开创者和领导者。
十几年来,它的核心技术和基础软件工具被广泛地应用在各种在线培训、远程用户技术支持、产品功能展示以及虚拟维护手册等各方面的三维虚拟仿真领域。
PG 创立于1989年,原名P ara G raph ,在1997年被SGI 并购,是SGI 三维图形技术研发的核心队伍之一。
后来SGI 机构重组,由SGI 独立出来更名为P arallel G rapics ,迅速发展成为全球技术最领先和最成熟的三维网络交互动画仿真的专业应用技术公司。
现在PG 总部在爱尔兰的都柏林,主要研发中心在莫斯科。
主要产品Cortona3D 系列软件,能够直接从现有产品的各种CAD 三维数据模型,快速生成交互的产品功能展示、维修和学习培训手册,建立可供企业各部门共享的产品可视化技术平台,有效地促进新产品的市场推广,提升产品维修服务和培训的效率、质量,缩短从产品开发到交付到最终用户的周期。
Cortona3D在全球拥有大量的客户,如波音、空客、通用电气、福特汽车、克莱斯勒等等。
关于PG 和Cortona3D“ If I can’t picture it, I can’t understand it. ” — Albert Einstein23快速电子手册 RapidManual快速易用的创建数字化交互产品维护和操作手册的工具。
它以三维动画的形式清晰地展示复杂的机械装配结构和拆装过程,无须太多投入便能够将传统的印刷形式的手册转变成高效的三维虚拟手册,将企业技术,产品市场形象和维护支援手段提升到一个领先的新台阶。
快速学习仿真RapidLearning将现有的CAD 资源和培训文档结合起来产生出数字化的交互的三维动画仿真的培训。
它可以独立地应用,也可以集成到SCORM 兼容的学习管理系统,可以通过企业网或互联网实现异地网络和随时随地的自我培训。
交互的三维仿真培训使学习更加方便,大大减少对实物样机环境的要求。
三维虚拟仿真平台1.概述三维虚拟仿真平台旨在建设一个具有大范围的海量城市数据一体化管理、无缝三维实时漫游,包容和拓展常规GIS独具特色的空间多媒体信息查询、表示、分析和决策功能的虚拟城市管理信息系统。
近年来,数字省市、数字城镇很快已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略、争先抢占科技、产业和经济的制高点之一。
为了加速城市的发展,提高管理水平,需要借助于现代化的科学手段进行城市体系规划与管理。
据目前对我国大部分城市的摸底调查,除少数大、中城市已建立了城市管理信息系统外,而绝大部分地区的空间信息管理手段仍然沿用比较落后的手工操作方式,即便是用一些地理信息系统(GIS)管理着空间数据,但仍停留在简单的二维数据管理、显示的基本功能,分散地、相对独立地和非标准地管理模式,很难进行地域管理的三维综合研究和空间分析,使各级领导部门不可能及时地得到对空间的清晰、直观的认识。
另外,城市规划设计的主要研究对象是城市的体形结构与各个要素,在设计过程中需要进行大量的空间形象思维。
同时,在设计中又应以城市的使用者的感觉为核心,分析城市设计各空间要素之间的关系。
传统的城市模型只能获得城市的鸟瞰形象;效果图只能提供静态局部的视觉体验;动画不具备实时的交互性,人是被动的,并且制作周期长。
这些传统技术只能实现简单、固定的演示功能,尚不能很好地满足当前城市设计的需要。
另外,随着空间范围的扩大,传统的方法也无法胜任空间数据的管理和维护。
同样,在城市中存在大型的港口、工厂、地下管网、人防设施等部门,它们具有地形起伏较大、管网密集、需要精确定位等特点,用传统二维的表示方法很难加以描述和信息管理。
虚拟环境是由计算机生成的,通过视、听、触觉等作用于用户,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真。
从二维地图、沙盘、动画,到虚拟视景仿真是一个合乎人们认识深化和技术发展趋势的必然结果。
2.虚拟城市与仿真技术发展美国目前已经有50个城市计划建立了“数字虚拟城市”。
ArcGIS在三维管网中的研究与应用乔志勇①赵冬冬②焦洁③曲守宾③杨晓丽③① 厦门精图信息技术有限公司② 东北大学③ 沈阳市城建档案馆摘要:本文结合笔者在城市三维管线信息化工作经历和心得,简要介绍使用ArcGIS实现三维管网虚拟仿真的过程,希望本文能够为我国城市管线信息化建设中实现三维虚拟仿真提供参考和借鉴。
关键词:管线三维仿真建模Abstract: This paper mainly describes the process of the implementation of the 3-Dimensional of pipe virtual system using ArcGIS, with which the practice of the author working in the information realization of the city 3-Dimensional. It is hope to be good for the development of the city pipe 3-Dimensional virtual realization of our country.Key words: Underground-Pipe, 3-Dimensional Virtual, Modeling1.引言随着城市管线信息化建设步伐的加快,全国各大中城市纷纷建立起管线信息管理系统,实现对城市建设中的各类管网资源进行综合有效的信息化存储管理,提供各种查询、分析和统计等工具,为城市规划工作提供科学的辅助分析和决策支持手段。
然而,由于缺乏必要的技术保证以及软硬件条件的限制,在这些系统中,管网一般以二维方式进行显示,表现手段单一,无法直观地反映各管线间的空间位置关系。
由于管线用途的特殊性和复杂性,其布设遍及地下、空中、水下等,只有通过三维方式才能够真实反映其空间位置关系。
近几年,随着虚拟仿真技术、管网探测技术的不断发展和软硬件条件的改善,使三维GIS仿真技术的实现成为可能。
数字城市三维建模与仿真的实现设计摘要:数字化,信息化是当今世界国内外高科技发展的潮流和趋势,生产单位作为高科技研究和开发利用的前沿阵地,理当成为数字化、信息化研究、开发、利用的重要承担者。
本文阐述ArcGIS与SketchUp协作进行数字城市建模,进行三维景观图制作的方法与步骤,充分展示测绘技术和虚拟现实技术在数字城市建设中的强大功能。
关键词:数字城市三维建模仿真全数字摄影测量系统SketchUp 三维可视化地理信息系统一、数字城市的三维建模方法概述三维GIS是目前国内外GIS界研究的热点。
建立三维景观模型以及在此基础上实现三维GIS,不仅在城市规划、建筑设计、无线通信等领域有广阔的发展前景,而且在其他分析、评价、决策等部门也有着积极的现实意义。
三维景观图以直观的三维地形、地物代替了抽象的地图符号,这就使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和地图内容凝固化、静止化的状态,进入了动态、时空变换、多维的可交互的地图时代。
同时,三维景观图的建立也使我们对地图的认识方式发生了巨大的变化,并为各种空间分析创造了良好的条件。
因此,将三维景观图作为地理信息系统中的又一个专题图层将是一种必然的趋势,为三维地理信息系统建立相应的三维景观图已是摆在我们面前的重要任务。
解决这个问题大致有如下的方法:①直接利用传统的GIS中的二维线划数据及其相应高度属性进行三维建模,各建筑物表面还可加上相应的纹理,但采用这种方法只局限于平顶建筑物得三维重建。
②直接使用3D软件,比如AutoCAD,3DMAX,SketchUp,美国UGA公司的UG软件,用它们可以做出比较逼真的三维模型。
③利用Multigen Creator虚拟现实应用软件环境。
该软件具有简单、直观的交互能力,运行在所见即所得、三维、实时的环境中,它的每一种实现都包含了一个共同的用户接口和一个适应特定平台的特殊子系统。
但其空间地理信息的表达功能欠佳,不利于建立高精度的数字城市基础地理信息数据库和基础设施信息数据库。
第5卷第4期2013年8月V01.5N o.8 A ug.2013三维仿真在城乡规划全过程管理中的应用郑楠1陈泊新1张家立2(1.佛山市城市地理信息中心,佛山528000;2.广州优比建筑咨询有限公司,广州510630)【摘要】当前,三维仿真在城乡规划管理中的应用范围比较有限。
本文分析了三维仿真技术应用于规划全过程管理的意义,研究了虚拟现实、海量多源数据存储管理、三维时态G I S等关键技术,并结合实际应用探讨了三维仿真应用于城乡规划全过程管理的实施步骤,最后提出了未来发展的建议。
【关键词】三维仿真;城乡规划;全过程管理【中图分类号】TU981;TP391.9【文献标识码】A【文章编号】1674—7461(2013)04—0093—061引言传统的规划管理,通常采用二维规划管理的机制,从规划编制、规划审批到规划监督,都离不开各种二维图纸。
随着规划信息化的不断发展,利用三维仿真实现三维场景下的规划管理已经在很多城市得到了推广和应用。
相比二维规划管理,三维仿真充分运用了三维G I S软件的人机交互、实时渲染、三维表现方面优势,同时具有强大的空间分析能力‘11。
三维仿真又称虚拟现实,应用在城乡规划管理中能够将现状与规划成果带入城市景观的虚拟环境中,提供一个逼真的三维场景,利用空间信息可视化技术实现大量数据信息的查询、分析,并以形象、直观的方式显示结果,从而在真实三维、多角度、大环境下进行规划方案的研究、论证和比选,实现局部规划和建筑设计方案与区域景观综合分析、判断,使规划方案与周边环境协调化,规划决策更为科学化。
目前,将三维仿真应用于城乡规划管理仍局限在规划审批环节中。
很多城市开展了三维电子报批制度,要求建设单位在规划报建时提供相应的三维模型,以此添加到三维场景中进行报建方案的评审,审查方案的高度、体量以及与周边环境的协调程度等。
随着规划信息化应用的不断深人,仅在方案评审阶段应用三维辅助管理已逐渐不能满足应用的需求。