基于Quest3D大型渡槽提運架施工新工藝可視化仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、南水北調中線沙河段渡槽施工采用了預制渡槽架設施工新工藝，利用可視化仿真技術全面展示提運架裝備施工工藝的虛擬仿真和工程動畫，來表現(xiàn)南水北調中線沙河渡槽的施工工藝、施工過程、機具調配、工藝合理性等關鍵問題，為施工組織及選用提供科學的參考依據(jù)，并再現(xiàn)這一宏偉工程建設的虛擬場景，具有非常重要的工程意義和科學價值。
　　 本文綜合運用Solidworks、3Dsmax、Quest3D等設計軟件，依托沙河渡槽施工工程，研究開發(fā)了沙河渡槽提運

2、架施工虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。本文的主要工作如下:
　　 1、對比分析了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)幾何建模技術中多邊形建模、面片建模以及NURBS建模的技術要點及其數(shù)學模型，分析了其中的優(yōu)缺點，確定了最佳的建模方案，提出了一種在Solidworks建模環(huán)境中盡量減少CAD模型多邊形數(shù)量的特征優(yōu)化方法。
　　 2、歸納總結了虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺Quest3D幾何模型的優(yōu)化與轉換方法，Quest3D的通道連接編程技術、通道組織方法等，研究分析了3Dsm

3、ax幾何模型數(shù)據(jù)向Quest3D導入的兩種交換文件格式及其優(yōu)缺點，提出了一種在3Dsmax環(huán)境下優(yōu)化幾何模型多邊形邊面的方法，研究了使幾何模型材質紋理UV坐標正確定位的方法，確定了幾何模型最佳貼圖分辨率，并利用全局光照和光能傳遞材質烘焙技術實現(xiàn)了渡槽施工虛擬場景光照材質和靜態(tài)軟陰影的效果。
　　 3、以數(shù)字衛(wèi)星地圖為基礎，采用基于數(shù)據(jù)擬合的地形技術完成了施工現(xiàn)場沙河河床地形的數(shù)字高程模型;編制Ocean通道組實現(xiàn)沙河河流的視覺景

4、觀模型;編制NaturePainter通道組實現(xiàn)大規(guī)模植被的高效率渲染;編制階躍函數(shù)曲線通道，通過LUA腳本程序參考函數(shù)曲線調用ArrayTable數(shù)據(jù)庫的方法，設計了施工進度用戶查詢的模塊。
　　 4、提出了一種基于Quest3D Newton剛體物理引擎實現(xiàn)虛擬場景中幾何模型物理行為的方法，通過編制Newton剛體物理學通道組和動力學約束通道組實現(xiàn)施工機具的物理和動力學行為的仿真模擬。
　　 本文通過三維可視化虛擬現(xiàn)