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近年来各类突发公共事件频繁发生,直接威胁着人类的生命财产安全并带来不同程度的经济损失,亟待建立和完善公共安全应急体系。城市公共安全应急平台作为实施应急预案的工具,已经受到越来越多的关注和重视。应急平台不仅是整个指挥决策系统的指挥平台,调整决策和救援措施,实现科学预测和危险性评估,而且也是一个信息平台,提供典型突发事件预测模拟、救援行动部署与演练等。随着GIS理论和计算机图形学的不断发展,GIS与虚拟现实相结合的技术已经在许多领域得到广泛的应用。将虚拟现实技术应用到应急平台中,对危险源及重点目标的防护与应急处置具有十分重要的意义。
本论文以城市公共安全应急平台的子课题--公共安全应急平台三维可视化系统为背景,以北京市某些特定的场馆、区域为研究对象,旨在建立数字化的三维虚拟场馆、小区场景,实现对目标的漫游功能。主要研究内容及成果如下:
1.围绕城市公共安全应急平台对三维可视化系统的需求,分析并提出了三维可视化系统的三维场景漫游模块、查询分析模块、三维场景布置模块、场景灯光配置模块的功能,并给出了各个模块的设计思路。
2.根据城市公共安全应急平台三维可视化系统的功能,对三维可视化系统的数据库进行了详细的设计,包括:二维模型数据库、三维模型数据库、场景数据库、材质数据库的设计。
3.分析了虚拟现实技术的建模技术和视景生成技术,对目前比较流行的几种三维建模软件进行比较。
4.对Multigen Creator/Vega软件作为三维可视化系统的开发平台进行了深入研究,主要包括从空间对象数据的获取与组织,建模关键技术到三维模型的优化,并对Vega虚拟仿真的关键模块进行了研究,成功地实现了具有简单三维场景漫游功能的三维可视化系统,并将该系统发布为脱离Vega软件独立运行的三维可视化系统。
5.对基于OGRE的三维可视化系统进行了深入研究,首先对OGRE的场景体系结构进行了分析,然后对摄像机、粒子、光源等模块进行了研究,并根据系统的需求,在系统建立了相应的功能模块,随后对系统的各个模块的功能进行了试验,系统能很好的运行并能很好的符合应急平台的需求。