隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的逐漸提升,水利水電工程的規(guī)模和數(shù)量都得到較大幅度的發(fā)展,為保證水利水電工程的質(zhì)量和使用性能,人們嘗試將建筑物三維可視化建模技術(shù)與水利水電工程相結(jié)合,商迪3D以大型水利水電工程建筑物三維可視化建模技術(shù)為研究對(duì)象,結(jié)合某大型水利水電工程建筑物,對(duì)數(shù)據(jù)建模,建筑物3D建模思路進(jìn)行分析,并針對(duì)大型水利水電工程建筑物3D幾何建模技術(shù)、形象3D建模技術(shù)、三維展示技術(shù)等展開(kāi)研究,為加深對(duì)大型水利水電工程建筑物三維可視化建模技術(shù)的認(rèn)識(shí),提升我國(guó)大型水利水電工程建筑物的整體性能作出努力。
1、大型水利水電工程的可視化數(shù)據(jù)模型
可視化數(shù)據(jù)模型的性能決定其包括能夠描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可視化數(shù)據(jù)模型能夠描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征得到數(shù)據(jù)操作和保證系統(tǒng)整體持續(xù)運(yùn)行的完整性約束三個(gè)主要結(jié)構(gòu),其共同使可視化數(shù)據(jù)模型能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)世界真實(shí)的模擬,能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)并被人類理解。
可視化數(shù)據(jù)模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)則或不規(guī)則建筑實(shí)體的描述,三維可視化建模的可視化數(shù)據(jù)模型實(shí)質(zhì)上是以面對(duì)象或面對(duì)像的組合形式對(duì)建筑物實(shí)體進(jìn)行仿真,所以在可視化數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的過(guò)程中可針對(duì)不同的面對(duì)像進(jìn)行優(yōu)化,有利于建筑物整體性能的提升。
2.大型水利水電工程建筑物的3D建模思路
由于構(gòu)建的三維可視化模型既要表述系統(tǒng)的組成,又要表述復(fù)雜系統(tǒng)中不可分解的子系統(tǒng),所以可視化數(shù)據(jù)模型要由不同的模塊構(gòu)成,而模塊之間既要有層次結(jié)構(gòu),又要具有組成和可連續(xù)的關(guān)系;不同3D建模模塊其在構(gòu)建的過(guò)程中需要用獨(dú)立的物理設(shè)備或部件;能夠通過(guò)獨(dú)立的數(shù)學(xué)描述各3D建模模塊的特征。三維可視化模型模塊之間的關(guān)系決定,對(duì)建筑物實(shí)體的描述可以通過(guò)不同的方法實(shí)現(xiàn),不同性質(zhì)實(shí)體描述方法的差異決定某大型水利水電工程應(yīng)用三維可視化建模技術(shù)的過(guò)程中需要通過(guò)GIS平臺(tái),CAD,3dsmax圖形處理軟件等進(jìn)行稽核3D建模、形象3D建模、三維展示。
3.大型水利水電工程建筑物3D幾何建模技術(shù)
3D幾何建模技術(shù)即結(jié)合建筑物實(shí)體特征點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù),計(jì)算其法向量,進(jìn)而形成三維幾何可視化模型的過(guò)程,由于大型水利水電工程建筑物3D建模較復(fù)雜,其存在簡(jiǎn)單的建筑物、同高程水域平面、復(fù)雜三維實(shí)體構(gòu)造等,所以需要靈活運(yùn)用不同的三維可視化建模方法。
4.大型水利水電工程建筑物形象3D建模技術(shù)
3D形象建模技術(shù)是針對(duì)已完成的幾何三維可視化模型進(jìn)行形象美化的過(guò)程,使三維可視化模型與建筑物實(shí)體更加接近,形象3D建模技術(shù)通常針對(duì)建筑物的顏色、透明度、紋理、光澤等進(jìn)行調(diào)整或通過(guò)貼圖達(dá)到使建筑物美化、真實(shí)的目的;另外,在3D形象建模的過(guò)程中要考慮到建筑物在真實(shí)應(yīng)用的情況下會(huì)存在彼此的遮擋,所以在三維可視化建模過(guò)程中需要通過(guò)計(jì)算消除隱藏面。
5.大型水利水電工程建筑物三維展示技術(shù)
三維展示技術(shù)即將已經(jīng)形象美化后的建筑物三維模型投影設(shè)置觀察點(diǎn),并對(duì)其位置進(jìn)行合理的調(diào)整后將其通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕進(jìn)行3D展示的技術(shù),使計(jì)算機(jī)屏幕上3D展示的三維可視化模型與建筑物實(shí)體兩者的逼真度達(dá)到最高,三維展示不僅要求對(duì)建筑物的整體形象進(jìn)行三維可視化展示,而且要求對(duì)建筑物與視點(diǎn)的距離、物體與實(shí)現(xiàn)的方向、建筑物構(gòu)件的體積、形狀等細(xì)節(jié)進(jìn)行三維可視化展示,可見(jiàn)三維展示技術(shù)與計(jì)算機(jī)的分辨率之間存在密切的關(guān)系,分辨率越高,越能夠達(dá)到三維展示的要求。
通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到大型水利水電工程三維可視化建模在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定中所起到的重要作用,并結(jié)合工程計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、物聯(lián)網(wǎng)3D技術(shù)、人機(jī)界面等多學(xué)科的知識(shí),創(chuàng)建并不斷完善建筑物三維可視化建模技術(shù),為提升大型水利水電工程整體性能提供有效的工具。