地鐵列車運行控制視景仿真系統(tǒng)中三維建模技術的研究與實現.pdf

1、軌道交通視景仿真是用于交通特性研究、駕駛培訓以及客戶展示的一種重要工具。由于具有安全性高、再現性好、可開發(fā)性強等顯著優(yōu)點，近年來，有關軌道交通視景仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)已成為國際上的一個重要發(fā)展方向。 虛擬現實技術和計算機仿真技術的發(fā)展為研究和開發(fā)地鐵列車運行控制視景仿真系統(tǒng)提供了技術保障。研究和開發(fā)地鐵列車運行控制視景仿真系統(tǒng)，必須首先為地鐵司機提供虛擬的駕駛環(huán)境，為列車提供虛擬的運行環(huán)境，另外還要讓客戶產生很強的沉浸感。因此，

2、視景建模成為進行視景仿真開發(fā)的最重要的工作。 本課題以北京市科技計劃項目——基于通信的城市軌道交通CBTC系統(tǒng)的研究與開發(fā)為背景，以北京地鐵2號線為實際研究對象，開發(fā)出一個桌面型的視景仿真系統(tǒng)，成功的實現了地鐵列車運行控制實時視景仿真。論文在復雜實體建模、虛擬場景設計、實時性優(yōu)化和系統(tǒng)實現等方面展開工作，實現了視景仿真建模技術的一些重要概念和方法。 論文在對視景建模技術理論分析的基礎上，結合地鐵列車運行場景的特征，選擇專

3、業(yè)的視景仿真建模軟件MulfiGen Creator建造出列車運行的三維環(huán)境。給出了場景建模實現方法，重點介紹了可視化建模技術。在此基礎上，合理利用建模關鍵技術，從場景結構優(yōu)化和模型構建優(yōu)化兩方面，提出了基于MultiGen Creator的三維虛擬場景建模的優(yōu)化技術和方法，很好地解決了“實時性”和“真實感”矛盾的問題，顯著提高了系統(tǒng)的實時渲染和響應速度。最后，基于Vega的三維場景渲染技術，論文實現了系統(tǒng)的場景顯示與實時漫游、模型驅動