基于三维可视化水系水体仿真系统研究

发布时间：2017-08-26 08:31

  本文关键词：基于三维可视化水系水体仿真系统研究

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【摘要】：随着计算机图形技术的发展,三维可视化仿真技术的应用日益广泛。本文通过研究地域景观空间以及水质净化通用模型,开发出水系水体三维可视化仿真系统。主要研究内容包括:(1)根据河流、湖泊水体,研究具有适用性与推广性的水质模型;(2)如何维持水系自流水循环需要的河道首端水位、流量等;(3)虚拟仿真各段坡度不变的规则梯形断面渠道。在上述研究的基础上,针对某地水质净化系统的需求,开发出水系水体三维可视化仿真系统,系统主要划分为水质净化模块、可视化仿真模块和数据管理平台等三个部分。系统通过输入河道进口水位、主要污染物浓度及渠道各横断面水位、渗漏、蒸发、纵坡、糙率等参数,模拟某市外环水系东南环工程方案布置情况,顺水流方向三维展示主要建筑物及河道水流流态;各断面水体的流速、水位、污染物浓度。可视化仿真是以数据管理平台为基础,提取渠道数据、地形数据、地物数据及相关数据信息;采用OpenGL技术动态绘制渠道、地形、地物等对象,以真三维方式表现水渠及其空间场景;利用人机交互技术,动态设定场景表现方式,实现场景的诸如光照的变化、观察角度的转换等功能。数据管理是其他两部分的基础,集中管理所有各种数据。数据管理对于水质净化系统的模型计算结果提供数据导出功能。系统具有分析水景观工程的水体纳污能力,评价水系工程水环境状况,验证工程设计水环境容量,提高水系工程水环境质量管理与控制水平,并能够适用不同环城水系水体,在相关水体中推广应用。
【关键词】：水质净化 水系 水体 三维可视化仿真
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.9;X52
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 研究背景、目的与意义8
• 1.2 国内外研究动向与进展8-9
• 1.3 本文的组织结构9-12
• 2 关键技术与相关理论12-20
• 2.1 水体自净12-13
• 2.2 水质模型13-17
• 2.3 均匀流17-20
• 3 水体净化模型20-26
• 3.1 基本条件20
• 3.2 计算公式20-21
• 3.3 模型构建步骤21-24
• 3.4 虚拟可视化仿真基本条件与参数24-26
• 4 三维可视化仿真技术26-36
• 4.1 三维可视化仿真技术26-27
• 4.2 C#语言及技术体系27-29
• 4.3 Open GL技术29-33
• 4.4 基于C#的Open GL技术33-36
• 5 系统设计36-48
• 5.1 系统总体框架设计36-37
• 5.2 系统主界面设计37-39
• 5.3 仿真场景设置39-42
• 5.4 数据库结构设计42-45
• 5.5 系统开发及部署45-48
• 6 系统实现48-62
• 6.1 地形三维可视化仿真子系统的实现48-50
• 6.2 渠道三维可视化仿真系统实现50-54
• 6.3 其他对象的三维可视化仿真的实现54-55
• 6.4 集成场景三维可视化仿真的实现55-62
• 7 总结与展望62-63
• 7.1 总结62
• 7.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-66

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本文编号：740689