地震灾害紧急救援是防震减灾工作的重要内容之一,是地震后减少人员伤亡的必要政府行为。地震紧急救援是一项专业性很强的工作,国内外多年来的灾后救援经验表明,如果救援人员事先对救援现场环境、建筑结构类型和结构破坏形态有所了解,将对地震紧急救援工作效能的发挥起到十分关键的作用。破坏性地震是小概率事件,救援队员或工程技术人员不可能经常亲历地震现场,熟知结构破坏形态和灾害情景。随着虚拟现实和系统仿真技术的不断发展,该技术在各个领域成功应用的例子层出不穷,但国内外在建筑震害可视化模型和结合三维地形的地震灾害场景演示方面的研究工作并不多见。在我国,砌体结构是一种量大而广的结构形式,砌体结构在地震中的破坏是人员伤亡和经济损失的重要原因。因此,开展“砌体结构三维模型及三维灾害场景实现技术的初步研究”工作,利用计算机技术合理的模拟砌体结构破坏状态和地震现场灾害场景,将对提高救援队员和工程技术人员救援训练的针对性,使他们事先熟悉将要亲历的地震灾害现场情景,这对提高救援效率,减少人员伤亡有着重要的现实意义。因此,本文就如何利用3DS Max软件和ArcGis软件实现砌体结构震害三维可视化和结合三维地形的地震灾害场景实现方法进行探讨性研究,具体工作如下:查阅以往砌体结构震害资料并结合汶川Ms8.0级地震现场考察,对砌体结构典型震害的震害位置、破坏形态和破坏原因进行了深入、系统的归纳分析。根据我国砌体结构抗震设防特点,分析探讨经抗震设防和未经抗震设防砌体结构的震害差异,高、低烈度区砌体结构震害差异,体现出抗震设防的重要性。利用3DS Max三维建模技术,通过AutoCAD图形的导入,焊接和布尔运算、墙体的挤出、材质贴图、拼接和阵列等完成三维完好模型建模工作,例如矩形、L形、槽型模型、坡屋面模型、住宅、学校等模型的创建。鉴于中等以下和严重以上破坏的形态有较大的差异,砌体结构震害三维模型的建模方法有两种。一种是以贴图为主的方法,地震中砌体结构产生的裂缝特征是中等以下破坏的主要特征,利用Photoshop软件将提取的震害照片中的震害信息与建筑材质相结合,制作震害特征图片。采用位图贴图法依据典型震害特征将其贴于建筑特定位置。另一种是针对严重破坏以上的建筑构件的深度裂缝,崩落、倒塌震害特征,采取换破坏构件,添加碎块的方法,结合贴图法建立严重破坏砌体结构模型。实践证明该方法是切实可行的。针对汶川地震地质灾害严重,造成重大人员伤亡和经济损失,研究利用DEM数据、遥感数据基于ArcGis9.2软件ArcScene模块的三维地形制作方法,为今后开展震后地质灾害模拟工作奠定基础。同时,在三维地形中利用ArcCatalog和ArcMap模块编辑建筑及道路的面状要素数据,利用ArcScene模块创建出场景中建筑三维模块,并提出通过不同颜色表征震害预测结果中各破坏等级的三维建筑模块灾害场景实现方法。最后,以石狮市为例,介绍基于ArcScene模块结合三维地形的三维建筑模块灾害场景制作步骤及可行性。依据相似性理论,提出砌体结构三维模型与三维模块替换准则和替换方法,以石狮市为例,初步实现基于ArcScene模块的石狮市三维建筑场景和地震灾害场景,验证了该方法的可行性。