灌溉水資源調配虛擬視景仿真的研究和軟件設計.pdf

1、灌溉工程建筑物是水利工程設施之一,對促進我國農業(yè)發(fā)展起著極其重要的作用.灌區(qū)既是灌溉工程的建筑物,又是水資源調配的執(zhí)行者.由于灌區(qū)規(guī)模大、管轄范圍廣,人員技術力量薄弱,如何實時、直觀地展示灌溉工程建筑物的運行情況,是實現(xiàn)灌區(qū)信息化管理、工程建設以及水資源調配的決策基礎.虛擬現(xiàn)實(VR:Virtual Reality)技術是一種綜合計算機圖形技術、人工智能、仿真技術等多種學科而發(fā)展起來的最新技術.它由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構成三維

2、信息的虛擬環(huán)境,以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維圖像世界,在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗中,參與者可以直接探索虛擬對象在所處環(huán)境中的作用和變化,仿佛置身于一個虛擬的世界中.所以,將虛擬現(xiàn)實技術應用于灌區(qū)仿真研究,通過三維實時仿真來表現(xiàn)灌溉工程建筑物的運行狀態(tài),不僅為灌區(qū)管理提供了科學手段,而且投資小,因此較為經濟可行.本文結合灌區(qū)三維場景中模型的類型及其特點,通過分析三維可視化技術的特點選定了研究中

3、使用的各項技術.對不同類型的模型數(shù)據獲取方法和模型的建立過程進行描述,實現(xiàn)基于DEM數(shù)據的三維可視化數(shù)字地形繪制,并采用源點網格蔓延算法計算當水位變化時水流淹沒區(qū)域.著重研究為實現(xiàn)系統(tǒng)實時運行應如何組織和管理各類模型的數(shù)據,說明信息的交互方式,以及實現(xiàn)系統(tǒng)運行的數(shù)據流程控制.提出一個基于大量地理數(shù)據的簡易型灌區(qū)虛擬視景仿真系統(tǒng)的整體框架,對實現(xiàn)灌區(qū)三維場景建模所采用的技術和算法,以及怎樣進行三維場景的地物疊加、實時仿真、實時控制的實現(xiàn)過