导　　师： 符锌砂

学科专业： H2301

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着公路CAD理念不断发展，测设手段不断提高以及信息处理工具和理论不断更新，传统的公路CAD正向多维化、可视化方向发展，使用三维可视化技术评价道路设计成果也越来越受到人们的关注。近来许多设计成果提供了三维透视图，以此来支撑景观评价，虽然能够比较精细的表达地形与道路的关系，但是它们只是静态的，不够灵活，一段动画的生成动辄几天，而且建模过程复杂，需要大量的手工操作，容易出错，且无法实现动态漫游、交互，获取运行时信息。而公路实时三维可视化系统正好能通过实时的漫游和场景交互来满足设计人员对公路景观、线形和安全的评价工作，因此它既能满足公路CAD的需要，又能弥补静态渲染的缺陷。 　　本文主要立足于公路实时三维可视化技术的构架、地形三维模型及其简化、公路以及景观模型的设计和实现等方面，分析了中国公路景观、线形、安全方面中存在的问题以及它们的相互制约关系，针对道路CAD中成果三维可视化、评价的需要，在此基础上提出适用于构建公路实时三维可视化系统的软件系统架构以及实施的关键技术，采用这样的技术可以使得系统具有更好的性能和可扩展性。论文研究了大范围实时三维可视化建模技术，包括数字地面模型的快速构建、地形层次细节模型(LOD)的实时简化技术，以及三维道路构建的层次结构和构建步骤与方法。研究了植被、天空等景观建模技术，解决了公路实时系统中大范围的植被和天空的创建的问题。 　　通过本文所述的研究工作，运用C++StandardTemplateLibrary、OpenGL、OpenSceneGraph以及VirtualTerrainProject实现了上述公路实时三维可视化系统中的关键内容，并获得较好的系统的执行效率和可扩展性，为实时三维可视化在道路CAD中的应用提供了一条实用的技术�

关 键 词： 公路 实时渲染 三维可视化 系统构架 数字地面模型 层次细节模型 道路设计 三维透视 景观评价 计算机辅助设计 数学模型

领　　域： [交通运输工程—道路与铁道工程] [自动化与计算机技术—计算机应用技术] [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]