浅谈交互式高速公路视景仿真系统关键技术研究

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1、●◆分类号__■●■___●__■■●_____-●--●■■一UDC学密级学校代码—j0497劣多萎理歹大署位论文J题目————塞至式高速尘整趣孟堡真丕绫苤焦垫盔盟窥芨／英文盥幽巡业蚴趔一i二=二专l鼻，题目——一一si堡望!堑iQ塾鱼!鲢ig垒巡垒Y研究生姓名至室指导教师姓名——堕盘叠一职称—丝址学位——谴±一申请学位级别亟±论文提交日期2010．1l430063论文答辩日期．2Q!Q：12学位授予单位盛墨垄王盘堂学位授予日期答辩委员会主席垂!差2010年12月评阅人函壤独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特NDli以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学和其它教育机构的学位和证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了感谢。签名：鲤宝日期：兰!!!：!兰：兰关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留交向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有

3、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：王雪导师(签名)日期川口．眈岁一。武汉理：I：人学硕士学位论文摘要丰随着国民经济的快速增长及交通事业的迅猛发展，我国公路建设进入了新的发展时期，国内拟建及在建的高速公路大量增加。为了提高高速公路交通安全性，及早发现并修J下项目方案中的安全隐患，从而设计或改造出具备较高安全性的道路，基于汽车驾驶模拟器的高

4、速公路安全性评价成为重要的研究课题。在交通安全仿真评价实验中，大规模高速公路三维视景仿真成为其中的关键。高速公路视景仿真软件不仅可以作为高速公路安全性评价的基础，同时还可以作为项目招标过程中的效果演示及工程完工后的展示，具有重要的研究意义。本研究在真实的地形和道路数据基础上，研究了大规模高速公路场景的整体划分方案、基于CAD数据的大规模地形快速生成方法、地形和道路匹配算法。并研究了一套快速构建高速公路视景仿真系统的框架模型，基于六武高速公路设计数据生成了六武高速公路视景仿真系统，研究的主要内容包括以下几个方面。(1)研究

5、了大规模高速公路场景的整体划分方案。一般高速公路修建的非常长，决定了高速公路场景的大规模特性。为了对场景进行有效的组织，减少计算机内存的消耗，提高渲染效率，必须对整个高速公路场景进行划分。基于高速公路线性、狭长的特性，本文提出了按照高速公路线形走势进行场景划分，并给出了场景整体划分的方案。．．．．．．(2)研究了基于真实地形数据的地形生成技术。高速公路视景仿真中地形仿真是最重要的部分，为了能够真实再现高速公路周边的地形场景必须采用地形原始数据来生成地形。本文基于CAD地形原始数据，分析了DXF文件格式，研究了离散点提取算

6、法对离散点进行提取。然后采用surfit软件对提取出的离散点进行插值生成格网地形模型，同时研究了格网地形模型的渲染及多重纹理映射技术，并研究了多块地形之间的边缘融合算法解决了多块地形之间的拼接问题。(3)研究了地形与路面匹配问题。在高速公路视景仿真过程中，道路和地形模型是分别通过不同的方式建立的，由于地形数据是在高速公路未建设之前航拍得到的，而在道路修建的过程中需要对地形进行填挖处理，因此建立的地‘本论文研究受网家科技支撑计划课题(课题编号：2009BAGl3A04)及“安徽六武高速公路安全评价‘j模拟彤驶验证研究”课题

7、的资助。武汉理工大学硕士学位论文形与路面模型存在不匹配的问题，需要对地形与路面进行匹配。本文根据高速公路仿真中建立的地形与道路模型，提出了基于格网模型的地形与道路匹配算法。(4)研究了高速公路视景仿真框架模型。为了能够快速构建高速公路视景仿真系统，本文研究了基于数据驱动的高速公路视景仿真框架，采用动态调度策略解决了大规模高速公路场景的实时漫游问题，并研究了基于道路线形的高速公路自动漫游方案，采用球面线性插值解决了自动漫游过程中的抖动问题。结合六武高速公路设计数据实现了六武高速公路视景仿真系统。关键词：高速公路视景仿真；地

8、形生成；地形与路面匹配；动态调度；自动漫游、J’、，∥●武汉理工人学硕十学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthenationaleconomyandtransportservices，highwayconstructioninChinahasenteredanewperiodo