列车视景仿真中三维建模技术的研究

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随着中国高速铁路事业的蓬勃发展,虚拟现实技术和铁路交通领域的结合也越来越紧密。列车视景仿真系统则是其中的一个应用,它不但能够适用于机组编车、运行监控、线路铺设等复杂工程项目,同时也为列车驾驶员提供了良好的培训平台。针对现行列车中不同线路、车次的情况,列车视景仿真系统能够较好地实现线路移植,其安全、经济、重复的优点,正在列车运行管理中发挥着越来越大的作用。列车视景仿真系统中,视景建模是最重要的部分。本文在通过视景仿真相关技术理论分析,并结合列车相关图纸和沿线采集素材,选择了专业的视景仿真建模软件Multigen Creator作为列车视景建模的主要工具。本文通过Multigen Creator重点介绍了列车仿真建模中所涉及到的相关视景技术;并利用其建模思想,着重讨论了列车仿真建模的内容和步骤。本文充分讨论了列车运行环境下的模型对象,并形成了模型单元数据库。针对模型单元,本文将列车视景建模分为列车相关和场景相关两部分,并通过细致分类将模型单元逐一解析并予以实现。通过对每个模型单元的独立生成,经由多层次的整合,最终实现列车运行环境大地形、大场景的构建;并利用一些特有建模技术将列车运行中的可控模型单元分离出来,供场景驱动和功能编辑模块调用。本文构建的列车运行环境精细、逼真,应用技术先进,符合列车视景仿真的要求。本文最后就列车运行场景快速、随机生成提出基于模型单元数据库的方法。这种方法能够较好地实现海量场景在三维环境下的快速构建,并针对场景中模型单元实现随机生成,极好地反映了列车视景仿真系统在不同线路、车次下的可移植特性。
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