灌溉水資源調(diào)配虛擬視景仿真的研究和軟件設(shè)計.pdf

1、灌溉工程建筑物是水利工程設(shè)施之一,對促進我國農(nóng)業(yè)發(fā)展起著極其重要的作用.灌區(qū)既是灌溉工程的建筑物,又是水資源調(diào)配的執(zhí)行者.由于灌區(qū)規(guī)模大、管轄范圍廣,人員技術(shù)力量薄弱,如何實時、直觀地展示灌溉工程建筑物的運行情況,是實現(xiàn)灌區(qū)信息化管理、工程建設(shè)以及水資源調(diào)配的決策基礎(chǔ).虛擬現(xiàn)實(VR:Virtual Reality)技術(shù)是一種綜合計算機圖形技術(shù)、人工智能、仿真技術(shù)等多種學(xué)科而發(fā)展起來的最新技術(shù).它由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構(gòu)成三維

2、信息的虛擬環(huán)境,以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維圖像世界,在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗中,參與者可以直接探索虛擬對象在所處環(huán)境中的作用和變化,仿佛置身于一個虛擬的世界中.所以,將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于灌區(qū)仿真研究,通過三維實時仿真來表現(xiàn)灌溉工程建筑物的運行狀態(tài),不僅為灌區(qū)管理提供了科學(xué)手段,而且投資小,因此較為經(jīng)濟可行.本文結(jié)合灌區(qū)三維場景中模型的類型及其特點,通過分析三維可視化技術(shù)的特點選定了研究中

3、使用的各項技術(shù).對不同類型的模型數(shù)據(jù)獲取方法和模型的建立過程進行描述,實現(xiàn)基于DEM數(shù)據(jù)的三維可視化數(shù)字地形繪制,并采用源點網(wǎng)格蔓延算法計算當(dāng)水位變化時水流淹沒區(qū)域.著重研究為實現(xiàn)系統(tǒng)實時運行應(yīng)如何組織和管理各類模型的數(shù)據(jù),說明信息的交互方式,以及實現(xiàn)系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)流程控制.提出一個基于大量地理數(shù)據(jù)的簡易型灌區(qū)虛擬視景仿真系統(tǒng)的整體框架,對實現(xiàn)灌區(qū)三維場景建模所采用的技術(shù)和算法,以及怎樣進行三維場景的地物疊加、實時仿真、實時控制的實現(xiàn)過