面向安全預(yù)演的建筑平面圖識別與場景語義生成方法的研究.pdf

1、近年來，大規(guī)模重要建筑場景中突發(fā)事件的安全危機(jī)處置預(yù)演已得到越來越普遍的重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，用計(jì)算機(jī)模擬面向大規(guī)模場景的安全預(yù)演也逐漸成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和虛擬現(xiàn)實(shí)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。在面向安全預(yù)演時(shí)，首先需要在虛擬環(huán)境中構(gòu)造事件發(fā)生地的三維模型，其次需要為公共安全危機(jī)發(fā)生時(shí)的災(zāi)害模擬和人員疏散模擬提供計(jì)算機(jī)可識別的場景語義環(huán)境。二維建筑圖紙的有效識別是建筑物三維重建的關(guān)鍵，因此，提取出矢量建筑圖紙中的有用信息并對其進(jìn)行高效的識別成為基

2、于建筑圖紙三維重建研究的重要目標(biāo)；針對大規(guī)模虛擬建筑場景，設(shè)計(jì)生成一套計(jì)算機(jī)可識別的語義環(huán)境也成為面向安全預(yù)演的研究重點(diǎn)。
　　 本文針對面向安全預(yù)演中的矢量建筑圖紙識別以及大型場景中適用于火災(zāi)模擬和人員疏散模擬的場景語義生成方法展開研究，主要包括以下方面的工作：
　　 首先，完成了矢量建筑圖紙的讀取、顯示及矢量圖元的預(yù)處理操作?？紤]到目前建筑圖紙主要為使用AutoCAD設(shè)計(jì)的DWG格式文件，本文在不依賴于AutoCAD

3、開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上，讀取和顯示了矢量建筑圖紙中可見層的圖形數(shù)據(jù)，并對獲取的基本矢量圖元進(jìn)行了規(guī)范化預(yù)處理操作，為后續(xù)順利識別建筑主體構(gòu)件打下了基礎(chǔ)。
　　 其次，提出一種基于抽象語義信息的建筑矢量平面圖形的識別方法。通過對大量矢量建筑圖紙的研究，發(fā)現(xiàn)盡管圖紙的繪制風(fēng)格各異，但都具有一些共同的制圖特點(diǎn)。本文從中提取出具有獨(dú)立語義信息的塊、相鄰平行線對以及封閉輪廓線等抽象語義信息，并以此完成了建筑圖紙中各種基本主體建筑構(gòu)件的識別。

4、r>　　 最后，本文設(shè)計(jì)了一種面向安全預(yù)演的交互式場景語義生成方法。計(jì)算機(jī)對場景環(huán)境的識別和使用是火災(zāi)模擬和人員疏散模擬的基礎(chǔ)。然而，目前建模工具重建的三維模型大部分都是不可識別的，程序很難直接從模型中獲取用來模擬災(zāi)害和人群疏散時(shí)所需的語義信息。本文介紹了一種場景語義定義方式，并基于此設(shè)計(jì)了一套場景語義生成方法。該方法通過一定的交互可以從三維場景模型中高效地提取出語義信息，實(shí)現(xiàn)模型文件到語義文件的快速提取，其導(dǎo)出的場景語義文件能夠滿足