Unity 3D的水電工程施工過程可視化仿真研究

對基于可視化動態(tài)仿真的水電工程施工進度分析與控制進行了研究,提出了基于gis的施工進度可視化動態(tài)仿真方法,實現(xiàn)了施工進度仿真建模、計算及結果的可視化;提出了結合柔性網(wǎng)絡計劃技術的進度分析與優(yōu)化方法,包括工期分析及資源優(yōu)化,在此基礎上提出了基于可視化動態(tài)仿真的施工進度實時管理與控制方法;進行了實例分析,其成果在工程施工進度管理當中的成功應用表明所提方法具有可行性和優(yōu)越性.

提出了基于地理信息系統(tǒng)(gis)的水電工程施工三維動態(tài)可視化仿真方法,包括仿真建模可視化、仿真計算過程可視化及仿真結果可視化,并以混凝土壩施工仿真為例,進行了實例研究,為制定合理的大壩施工組織計劃提供了科學依據(jù)。

本文對可視化仿真的水電工程的施工動態(tài)進行了研究，提出了基于地理信息系統(tǒng)的水電工程施工三維動態(tài)的可視化仿真方法及實施程序，包括水電工程仿真建模、仿真計算過程和仿真計算結果的可視化，解決了難以用傳統(tǒng)方法直觀描述水電工程施工進度的困難，對于提高水電工程的設計和管理水平具有現(xiàn)實意義。

水電工程施工過程復雜,傳統(tǒng)工程管理方法難以實現(xiàn)高效的管理?？梢暬抡婵梢灾庇^表現(xiàn)當前工程進度、方案,但實時建模比較困難?；趫D形建模技術,在空間坐標描述基礎上加入時間維,建立了含時間屬性的層次性圖形模型:單元模型、工序模型和場景模型;提出了水電工程施工過程可視化系統(tǒng)建模的方法。工程應用的表明,該建模方式對不同類型的水電工程有著較好的適用性。

大型水利水電工程截流施工組織復雜,提出基于虛擬現(xiàn)實的可視化仿真方法,利用高效的虛擬現(xiàn)實平臺軟件vr-platform將截流施工過程數(shù)字化,結合截流龍口水力指標的動態(tài)分析,實現(xiàn)施工截流過程的逼真預演和多方案比較,為截流施工組織設計與決策提供強有力的可視化分析手段。

將gis與系統(tǒng)仿真技術相結合,利用gis特有的空間數(shù)據(jù)可視化組織結構,采用集成模式與擴展連接模式相結合的方式,使系統(tǒng)仿真應用模型與gis系統(tǒng)之間在原始數(shù)據(jù)采集及模擬數(shù)據(jù)的可視化表達這兩個階段實現(xiàn)彼此數(shù)據(jù)的交換和共享,從而實現(xiàn)仿真的可視化.結合作者近年來的有關科研工作,總結了gis與系統(tǒng)仿真技術相結合在水利水電工程施工導截流、地下廠房施工過程、混凝土壩施工全過程、施工總布置等問題的可視化仿真研究中的應用現(xiàn)狀,并展望了其發(fā)展前景.

水電工程施工總布置時間、空間邏輯關系復雜,具有動態(tài)交互的特性。該文基于面向對象仿真技術,構建了含時間屬性的基本對象模型,通過混合系統(tǒng)和高效的圖像渲染引擎,實時繪制動態(tài)場景;并通過單獨的交互模塊,實現(xiàn)了可視化成果對仿真過程的反饋,為決策者提供了直觀、高效的可視化操作平臺。

第３０卷第１０期 ２?。啊。薄。材辏薄。霸?水　電　能　源　科　學 ｗａｔｅｒ?。颍澹螅铮酰颍悖澹蟆。幔睿洹。穑铮鳎澹?ｖｏｌ．３０ｎｏ．１０ ｏｃｔ．２　０?。薄。?文章編號：１０００－７７０９（２０１２）１０－０１３９－０４ ｂｉｍ技術在水利水電工程可視化仿真中的應用 苗　倩 （天津大學水利工程仿真與安全國家重點實驗室，天津３０００７２） 摘要：為簡化水利水電工程施工可視化仿真系統(tǒng)的開發(fā)及應用，提出基于建筑信息模型（ｂｉｍ）的可視化仿真 方法，構造了工程建筑物的三維數(shù)字模型，并根據(jù)ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ軟件的數(shù)據(jù)組織形式，充分利用其可視化、四維 模擬功能及應用程序接口ａｐｉ，實現(xiàn)了工程施工過程的動態(tài)演示及仿真信息的可視化查詢。工程實例驗證了 該方法的實用性及優(yōu)勢。 關鍵詞：水利水電工程；建筑信息模型；ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ軟件；可視化仿真 中圖分類號：ｔｖ５１２文獻標志碼：ａ 收稿日期

軟件應用·softwareapplication bim技術在水利水電工程可視化仿真中的應用 科技 信息 供系 水電 真技 及實 應用 工程 【關鍵詞】bim技術水利水電工程可視化仿 真 在水利水電的工作中，可視化仿真技術 通過動畫的形式，將復雜的施工過程形象的演 示出來，并以圖形的形式將系統(tǒng)的信息、數(shù)據(jù) 呈現(xiàn)出來，為施工提供科學、有效的依據(jù)。將 bim技術應用到水利水電工程的可視化仿真 技術中，可以之間將施工過程演示出來，簡化 了可視化仿真技術的應用與開發(fā)過程。 1實現(xiàn)可視化仿真技術的平臺 水利水電工程中，可視化仿真技術會涉 及到空間地理信息的靜態(tài)數(shù)據(jù)，如施工地形、 水利樞紐布局等，同時還需要將建筑施工、地 形深挖等邏輯關系反映出來，如此繁雜的工作 需要軟件平臺來實現(xiàn)一一navisworks軟件。 navis

對水電工程三維可視化仿真中涉及的關鍵技術和難點進行了分析和研究,給出了相應的解決方法,并提出了一個面向水電工程施工的三維可視化仿真系統(tǒng)框架,展示了三維可視化仿真技術在水利工程中的應用前景。

三維可視化仿真技術在水電工程施工的領域里是非常重要的技術。我們通過分析水電工程三維可視化仿真的關鍵技術和難點,來制定出相應的解決方案。

可視化技術在水利工程中的應用方興未艾,結合作者的研究工作,對水利工程三維可視化仿真中涉及的關鍵技術和難點進行了分析和研究,給出了相應的解決方法,并提出了一個面向水利工程施工的三維可視化仿真系統(tǒng)框架,展示了三維可視化仿真技術在水利工程中的應用前景。

[文章編號]100922846(2004)0720026202 [中圖分類號]　tv52　　　　　　　　　　　　　　　　　[文獻標識碼]　b 可視化仿真技術 在水利水電工程施工中的應用 李　闖1,劉　健2 [收稿日期]2004-06-03 [作者簡介]李闖(1976-),女,吉林鎮(zhèn)賚人,本科,助工。 (11吉林省水利水電基本建設工程質量監(jiān)督中心站,吉林　長春　130022; 21吉林省防汛抗旱指揮部辦公室,吉林　長春　130022) 　　水利水電工程往往具有周期長、規(guī)模大、投 資多、施工難度大、協(xié)調難的特點,因而在工程 設計和管理過程中,要提高工程的質量和效率, 首先應制定合理的施工進度計劃,明確施工方 法、選擇施工機械及配套組合,其次應對施工信 息進行系統(tǒng)化、數(shù)字化的管理,直觀形

針對水電工程施工進度計劃難以用傳統(tǒng)方法簡便直觀描述的難題,基于gis平臺,采用三維可視化技術,提出了水電工程施工進度三維動態(tài)可視化方法;構造了施工進度三維可視化數(shù)字模型,實現(xiàn)了模型的動態(tài)顯示、交互操作、空間分析以及施工進度可視化仿真等功能.通過在水電工程中的實際應用,表明采用施工進度三維動態(tài)可視化方法能夠形象表達施工進度,動態(tài)描述施工進度中各環(huán)節(jié)之間復雜的動態(tài)時空邏輯關系,對于提高水電工程設計與管理現(xiàn)代化水平具有現(xiàn)實意義.

以地理信息系統(tǒng)與工程動態(tài)仿真系統(tǒng)為平臺,模擬工程施工實際過程,面向工程施工管理和施工組織設計,對重大工程施工動態(tài)3維可視化仿真技術進行研究。該仿真技術能夠輸出施工工期、施工進度計劃、關鍵路線、資源使用情況以及橫道圖、資源柱狀圖等仿真計算與優(yōu)化所得的文本、圖形成果;在項目投標中,可以形象可視地表達施工方法、進度管理等,增加投標書說服力,為了解投標人的施工水平和能力提供了一個形象平臺。

針對傳統(tǒng)大壩施工仿真中存在的問題,本文提出了一種基于gis的大壩施工可視化仿真的方法,并以某拱壩施工仿真為例,進行了實例研究.實踐證明,這種可視化仿真方法不但提高了仿真的精度和可信度,而且使復雜的仿真過程能夠以更直觀的方式表達.

利用gis的空間分析功能,以混凝土拌和系統(tǒng)為依托,對影響其場地選址的各種空間因素進行可視化分析,通過疊加計算得出分析優(yōu)選結果,這一研究成果為水電工程施工場地選址提供了科學決策的依據(jù)。文中結合地理信息系統(tǒng)(gis)的空間分析與處理能力,從空間位置上的約束條件出發(fā),研究基于gis的混凝土拌和系統(tǒng)場址選擇信息的可視化分析方法,為傳統(tǒng)的大型水電工程施工總布置的場址選擇提供新的思路和方法。

可視化仿真技術是計算機可視化技術和系統(tǒng)仿真技術相結合形成的一種新型的仿真技術。可視化仿真的理論和方法包括全過程動態(tài)仿真理論、圖形輔助仿真建模方法、基于gis的三維動態(tài)數(shù)字模型構造及其可視化方法、基于gis的三維動態(tài)演示方法及基于gis的交互式可視化仿真系統(tǒng)結構等,實現(xiàn)了仿真建模、仿真計算過程及成果的可視化。在此基礎上,深入研究了復雜水電工程地下廠房施工系統(tǒng)的可視化仿真與優(yōu)化、水電工程施工導截流三維動態(tài)可視化仿真、混凝土壩施工過程三維動態(tài)可視化仿真及優(yōu)化、水電站施工總布置可視化仿真等問題,并結合溪洛渡工程應用,研制開發(fā)了相應的可視化仿真軟件esas、cdmis、damsim、clmis。所開發(fā)的軟件系統(tǒng)內容豐富,可操作性強,人機界面友好,易維護,有良好的拓展性。該項研究為復雜大型工程施工組織設計提供了科學的理論方法和先進的技術手段,大大地提高了水利水電工程設計與管理的現(xiàn)代化水平。

為了直觀地表述水利水電工程施工過程和施工形象,并對來自工程施工的信息進行管理和分析處理,以提高水電工程施工過程信息化管理與決策水平,結合長江三峽工程二期廠壩施工的實踐,應用vrml虛擬現(xiàn)實建模語言及php動態(tài)網(wǎng)頁技術,實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡三維技術(web3d)的水電工程施工過程可視化仿真和施工信息的交互式查詢,為施工管理決策者提供了遠程科學決策的信息支持。

提出了基于地理信息系統(tǒng)(gis)的水利水電工程三維動態(tài)可視化仿真技術,實現(xiàn)圖形輔助仿真建模、全過程動態(tài)仿真計算和基于gis的仿真可視化。圖形輔助建模采用層次化和模塊化建模思想,通過組合圖形元素建立模型,有效地降低了建模的復雜性。全過程動態(tài)仿真采用“雙仿真鐘”模式,兼顧了仿真的整體性和細節(jié)性,對整個施工動態(tài)過程進行仿真。用gis實現(xiàn)仿真的三維可視化改變傳統(tǒng)的仿真結果的表現(xiàn)模式,為施工系統(tǒng)分析和管理提供了一個有力的工具。實際工程應用證明了該方法的有效性。

以水電工程為研究對象,介紹了工程可視化動態(tài)信息管理系統(tǒng)的研究和開發(fā)過程。提出了系統(tǒng)的目標、系統(tǒng)的設計與開發(fā)原理,包括系統(tǒng)規(guī)劃、總體設計、關鍵技術等。介紹了系統(tǒng)的實施和應用,包括水電工程進度、投資、質量、合同及二維電子圖庫管理系統(tǒng)以及工程三維動態(tài)圖形仿真系統(tǒng)、三維地質可視化分析系統(tǒng);實現(xiàn)了工程數(shù)字化、網(wǎng)絡化管理

分析了基于internet的水電工程可視化動態(tài)信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)技術和方法,包括系統(tǒng)工作模型、系統(tǒng)規(guī)劃、設計思想、體系結構、技術支持及實現(xiàn)技術等。以西南某水電工程為研究對象,設計并構造了一個基于網(wǎng)絡的工程可視化動態(tài)信息管理系統(tǒng)軟件,詳細介紹了系統(tǒng)的開發(fā)和應用,核心功能包括工程進度、投資、質量、合同及二維電子圖庫管理子系統(tǒng)以及工程三維動態(tài)圖形仿真系統(tǒng)、三維地質可視化分析系統(tǒng),實現(xiàn)了工程管理的信息化和網(wǎng)絡化。