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。