【摘 要】
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我国频发的各类自然灾害对道路交通的破坏非常巨大,建立完备的道路交通救援体系是挽救人民生命财产损失的重要手段。应急救援系统重在演练,但是在真实的演练环境不易搭建或代价巨大的条件下,通过创建道路应急抢通三维虚拟场景来演练救援队伍则势在必行。本文从三维场景的实际应用出发,结合虚拟现实技术、GIS（地理信息系统）技术以及数字高程模型的应用,创建了道路应急抢通三维虚拟场景,实现了灾害条件下对道路应急抢通装备
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我国频发的各类自然灾害对道路交通的破坏非常巨大,建立完备的道路交通救援体系是挽救人民生命财产损失的重要手段。应急救援系统重在演练,但是在真实的演练环境不易搭建或代价巨大的条件下,通过创建道路应急抢通三维虚拟场景来演练救援队伍则势在必行。本文从三维场景的实际应用出发,结合虚拟现实技术、GIS（地理信息系统）技术以及数字高程模型的应用,创建了道路应急抢通三维虚拟场景,实现了灾害条件下对道路应急抢通装备以及道路应急抢通场景模拟,进而为实际救援抢通提供演示环境。本论文完成的主要工作如下:（1）研究了获取创建地形所需的基础地理数据、数字高程模型和遥感影像数据的方法,分别基于Unity3D和Arc Scene创建了三维虚拟地形。（2）分别基于OpenGL和3ds Max实现了道路应急抢通装备的建模,将常用的装备模型转换为Multi Patch数据格式导入Arc GIS。研究了三维地形与三维地物模型的匹配问题,实现了三维地形场景和装备模型的合理叠加。（3）研究了地震、火灾和洪水等自然灾害三维虚拟环境的创建方法,利用有源淹没分析算法实现了洪水淹没场景的过程的动态模拟。（4）完成了灾害条件下道路应急抢通三维虚拟场景的构建,实现了三维模型编辑、多视角三维环境漫游、灾害环境模拟及抢通过程动态演示等功能。在此基础上,设计了基于安卓系统的道路应急抢通三维虚拟场景手机端APP。道路应急抢通三维虚拟场景创建软件的开发,能够为灾害场景演示和灾害预测系统的研发奠定基础,对提高救援人员的救援效率具有重要的现实意义,同时可为灾害应急决策的制定和实施提供技术参考。
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