【碩士】塔式起重機遠程虛擬監(jiān)控建模與運行可視化

內(nèi)容簡介

　　【碩士】塔式起重機遠程虛擬監(jiān)控建模與運行可視化　　學科專業(yè)：施工工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：上海交通大學　　學位年度：2009　　塔式起重機是各類高層建筑和大型建設工程必不可少的施工設備。隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，塔機也向大型化、高速化、智能化方向發(fā)展，從而對其安全性也提出了更高要求。本文結(jié)合國家863 項目(2007AA04Z419)“大型塔式起重機安全狀態(tài)實時監(jiān)控及預警關鍵術研究”，利用虛擬現(xiàn)實技術開發(fā)塔式起重機遠程虛擬監(jiān)控系統(tǒng)。建立塔機運動模型并確定關鍵遠動參數(shù)，通過現(xiàn)場傳感信息驅(qū)動塔機動作，基于DirectX 技術構(gòu)建虛擬場景渲染引擎，最終實現(xiàn)了一個三維、具有高度逼真性、實時性、交互性的塔機實時監(jiān)控系統(tǒng)?！　? 本文主要研究內(nèi)容包括：　　 1、建立起完善的塔機三維模型與環(huán)境模型庫。根據(jù)塔機的結(jié)構(gòu)與運動特點，分析塔機各部件之間的拓撲關系，建立起各類塔機模型部件庫；根據(jù)虛擬場景中的環(huán)境要素特點采用相適應的建模技術完成模型建構(gòu)；同時對于建模技術的幾個關鍵問題實現(xiàn)優(yōu)化。　　 2、實現(xiàn)塔機遠程虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的可視化與操作性。基于計算機圖形學，采用DirectX 設計虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的渲染引擎，既實現(xiàn)了逼真、準確、生動的三維圖像顯示，而且實現(xiàn)了人機交互操作?！　? 3、對于塔機虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的視覺呈現(xiàn)能力進行優(yōu)化。從虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的3D 裁剪、深度緩沖、快速可見性計算三方面進行優(yōu)化研究，不僅提高監(jiān)控平臺的畫面呈現(xiàn)的逼真性，而且進一步增強系統(tǒng)的實時性?！　? 4、完成塔機虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)。集成各功能模塊開發(fā)的塔機虛擬監(jiān)控系統(tǒng)具有高度沉浸感和交互性，用戶可多方式、高效全面地實現(xiàn)遠程監(jiān)控；塔機場景建模模塊實現(xiàn)了參數(shù)化建構(gòu)塔機虛擬場景，使得本塔機虛擬監(jiān)控系統(tǒng)具有廣泛的適應性?！　?

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