在虚拟泥石流灾害场景中进行人员疏散模拟分析,可以为灾害应急处置提供合理的科学依据。但现有研究存在着人群疏散路径规划单一静态、可视化绘制效率低等问题,难以有效地支撑应急情景下大规模泥石流灾害人群疏散的虚拟现实模拟。因此,本文侧重开展大规模泥石流灾害人群疏散的虚拟现实模拟方法研究,突破虚拟泥石流灾害场景构建、多约束条件下疏散路径实时规划与大规模人群优化绘制等关键技术,研发原型系统并开展案例实验分析。本文主要研究成果和具体工作如下:(1)提出了泥石流灾害场景的构建方法。首先对泥石流灾害场景专题信息进行提取,然后从地形场景、泥石流演进与灾情信息几个方面来构建泥石流灾害场景,最后研究了不同人物对象的角色差异性与骨骼驱动的人物模型绘制技术,实现了虚拟人物模型的建立。(2)设计了顾及多约束条件的人群疏散路径实时规划方法。进行了道路网等级划分、不同等级道路车速与道路风险承载性分析,构建了灾害环境要素数据集,基于Dijkstra算法,以泥石流实时演进时刻为限制条件,设计了人群疏散路径规划算法,以实现居民集中点到避难场所的最优路径实时规划。(3)提出了基于动画实例化的大规模人群疏散模拟方法。给出了基于动画实例化绘制技术的实现方法,研究了可见性剔除与多细节层次模型等优化方法,实现了大规模人群疏散可视化,以保证大规模人群绘制效率的实时性和渲染效果的真实感。(4)基于上述研究成果,设计研发了原型系统,选择案例区域并开展了实验分析。试验结果表明本文方法能够构建虚拟泥石流灾害场景,支持泥石流灾害疏散路径的实时动态规划与大规模人群疏散的实时绘制。