基于BIM与VR的行车仿真系统研究

发布时间：2020-03-25 07:53

【摘要】：行车视距是影响公路行车安全的重要因素之一,是公路工程设计中强制性指标之一,本文以行车视距仿真为主,对基于BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)与VR(Virtual Reality,虚拟现实)的行车仿真系统进行了研究。传统的二维设计只能按照规范要求设计相应的数据,而无法从三维空间以及驾驶员的直观感受去完善设计数据。如何在符合规范的前提下,考虑驾驶员的行为对行车视距的影响是目前研究的难点。为解决上述问题,论文基于BIM与VR集成,提出了解决的方法,并通过计算机编程进行了实现。研究内容如下:(1)基于Revit插件Dynamo开发快速建模程序。利用BIM技术对二维设计数据可视化建模,并进行参数化约束形成参数化模型。配合Dynamo节点程序开发,完成桥梁以及隧道的快速三维模型构建,实现了二维设计数据到三维空间的快速建模可视化应用。(2)BIM格式转换与VR平台集成方法。分析Revit与VR平台模型的数据结构,提出基于Revit平台格式转换方法,通过Revit二次开发,实现Revit模型几何以及属性信息的转换与导出。编写Unity3d脚本读取导出数据,完成对Revit导出几何信息的重新构建,最终实现Revit模型数据在Unity3d平台的集成。(3)虚拟行车仿真方法。分析车辆动力学参数,通过脚本代码对动力学参数进行仿真,完成虚拟场景中行车仿真功能,结合HTC Vive开发完成虚拟与现实的交互,最终实现沉浸式虚拟驾驶功能。(4)开发了基于BIM与VR的行车仿真系统。系统集合了BIM对设计数据的可视性以及VR的交互性、沉浸性等优点,完成了虚拟驾驶场景搭建、汽车驾驶功能模拟以及实时行车视距计算等功能,实现了二维数据到虚拟三维空间的转变。通过BIM与VR结合的行车仿真方法,可以在道路设计阶段便对环境进行模拟构建以及设计数据可视化,结合虚拟现实强大的沉浸性,可以一定程度上弥补二维设计的缺陷,提高道路设计的科学性、合理性以及安全性,具有较大的实用价值,在道路交通设计上有较好的实用价值与发展前景。
【图文】：

图 2-1 参数化桥墩在 Revit 软件中，参数化的功能不仅仅是针对实体模型，对于体量环境型轮廓、点、线以及面都从属于参数化的应用范畴之内。在体量环境中，通两个点进行参数化，可以实行自适应族功能。自适应族能够自动匹配放置点而在桥梁 BIM 项目中，能够在两桥跨之间准确放置梁板，避免了手动安放的误差。图 2-2 为参数化自适应 T 梁

图 2-1 参数化桥墩在 Revit 软件中，，参数化的功能不仅仅是针对实体模型，对于体量环境中型轮廓、点、线以及面都从属于参数化的应用范畴之内。在体量环境中，通两个点进行参数化，可以实行自适应族功能。自适应族能够自动匹配放置点而在桥梁 BIM 项目中，能够在两桥跨之间准确放置梁板，避免了手动安放的误差。图 2-2 为参数化自适应 T 梁
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U495

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本文编号：2599635