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在虚拟现实中设计铁路

文章来源:计算机世界 返回列表

[导读]铁路研究单位可通过真实地理环境与设计方案有效地结合,并应用在城际铁路、客运专线隧道与桥梁等项目中,利用虚拟现实技术直观地展现设计方案,评价相应工程设计方案对沿线地区所产生的影响,实现工程前期设计方案的优化和论证。

地理信息系统平台与卫星影像地图软件可提供便利的、开放式、丰富的真实地理环境信息资源。铁路研究单位可通过真实地理环境与设计方案有效地结合,并应用在城际铁路、客运专线隧道与桥梁等项目中,利用虚拟现实技术直观地展现设计方案,评价相应工程设计方案对沿线地区所产生的影响,实现工程前期设计方案的优化和论证。

场景再现

在铁路工程方案前期策划和论证的过程中,需要直观地表现出设计方案与既有线路周边环境和地貌的融合,为方案选型提供重要的决策依据,而三维虚拟现实技术能够将工程建成后的情况生动真实地展现出来。但是在实际项目中,时间紧、工作量大和基础数据缺乏,往往使得铁路项目的虚拟展现非常困难。

首先,由于铁路线路跨度大,野外环境沿线的三维地形数据又不完备,所以无法准确真实地表示沿线地形的趋势、地貌植被等信息; 其次,出于真实性的要求,制作工程项目的三维虚拟现实场景需要大量的建模和渲染工作,尤其是与城市环境相关的三维模型,但是如果没有现成的数字城市模型可利用,那么只通过传统的AutoCAD和3DMax建模再现沿线建筑环境的工作量将会非常大。所以,铁路工程项目的虚拟展现需要在一个具备完整三维地形数据的平台上,摸索出一套高效、准确、真实的工程方案场景展示方法。

结合地理信息系统与卫星影像信息服务软件,可以通过地图、卫星图片和三维实景等不同的方式展示地球上任何一个区域的图像和信息。对于工程方案的 前期而言,这些系统提供的坐标、高程、地貌等免费的信息完全能够满足要求,在某些发达地区,甚至城市的三维模型都已建立,完全可以用三维的视角查看。另外 通过快速三维建模工具,重点关注于在建模过程中如何快速展现建筑物的外部形状和材质,用户通过直观的界面和拉伸、掏空等简单的操作,就可以很快地在地图上 叠加建筑物的三维模型,达到实景展示的目的,其建模效率比在3DMax等传统软件下的繁琐的建模方法要提高很多。

所以,铁路线路工程方案的展示,应该采用基于地理信息展示平台,通过快速建模技术在卫星影像图上进行周边环境的建模,再将建好的模型和三维工程 设计方案模型一并导入到地理信息系统平台当中去,这样与工程相关的建筑、线路及地形环境就会“拔地而起”,可以通过指定的线路进行环境浏览,从而使实现直 观地对虚拟环境线路方案进行论证成为可能。

但是,由于快速建模技术的精度还不能完全作为详细工程方案设计的依据,而是比较适合前期概念设计和方案选型,这也是应用中需要注意的一点。