基于3D Max的校园场景可视化的设计与实现

基于三维GIS技术、3D Max软件平台,利用CAD底图、数码影像等数据实施学校三维景观可视化的操作,以校园办公大楼建模为例,研究基于3D Max创建虚拟校园快捷简便的多边形建模方法,具体描述建筑物三维模型创建的流程,探讨提高模型精确度的方法,为场景可视化、校园漫游、信息查询等提供技术支撑.最后,通过对校园办公大楼建模的具体实例,分析在将矢量数据导入3D Max时应注意的问题,提出利用3D Max实现校园场景建模的优化技术,如纹理技术、实例技术、摄像机技术等,可美化模型外观和提高校园场景可视化的效率,对地理空间信息的可视化等领域具有一定的借鉴作用.     

森林场景中太阳与阴影实时动态可视化模拟

【目的】为真实地模拟森林场景中太阳与阴影的实时动态效果,将优化计算资源与自然光照的可视化模拟相结合,实现大规模森林场景阴影实时动态绘制。【方法】用子节点旋转方法分别构建太阳和阴影场景,采用Billboard技术进行太阳场景绘制,使用PSSM算法绘制阴影。建立各自子节点并绑定于共同的根节点上,通过在世界坐标系统中同时旋转子节点实现树木阴影形态随太阳一日升降的实时变化过程,并对有无阴影时的渲染效率进行了比较。【结果】加载5 000棵树以内,阴影绘制效率高达70.0 帧/s; 加载超过6 000棵树时,有无阴影的绘制效率都呈相对平缓下降趋势,且有阴影是无阴影时平均绘制效率的70%; 加载19 000棵树时,阴影绘制效率为16.0帧/s。【结论】子节点旋转方法试验数据容易获取,算法简单快速,效率较高,绘制效果使森林场景更加逼真,可以达到较好的视觉效果并满足实时可视化要求。     

基于OpenGL的ArcGIS Globe动态三维符号渲染可视化研究

针对ArcGIS Globe中3D图形动态三维符号渲染受限的问题,提出一种在ArcGIS Globe中嵌入OpenGL的解决方法。利用OpenGL解析3D模型文件,实现模型的渲染与定向,并配合光照技术完成Globe 3D模型绘制;在此基础上,使用单独的线程监视三维场景新增的数据,并将三维符号的地心数据及其状态保存在内存之中,以提升动态渲染的效率。实验表明:本方法利用OpenGL改善了ArcGIS Globe的三维符号动态可视化效果和性能,具有一定的理论意义和实践价值。     

西辽河平原灌区玉米大小垄种植与合理增密产量效益分析

根据春玉米高产优化栽培生理基础,通过采取大小垄种植方式与合理密植技术研究,探索玉米大小垄种植的合理密度与增产增效关系问题,进而为西辽河平原灌区春玉米高产高效种植提供技术参考。     

基于MSPA的南京市绿色基础设施网络构建

【目的】针对城市建设空间快速扩张、绿色空间破碎化且逐渐丧失问题,探寻优化城市绿色基础设施体系的有效方法,为市域尺度绿色基础设施体系构建提供科学的依据。【方法】以南京市为研究对象,运用形态学空间格局分析(MSPA)法,以土地利用类型图为基础,识别南京市现有绿色空间中核心区、边缘、孤岛、桥接、环、穿孔、分支等7类重要景观类别。通过斑块面积计算和连通性指数评价,发掘具有生态潜力的绿色基础设施网络中心,并计算最小成本路径生成潜力廊道,结合现有核心区、潜力节点、现有廊道、潜在廊道构建未来南京市绿色基础设施网络体系。【结果】通过MSPA法,识别出南京市绿色基础设施核心面积为538.16 km²,占研究区域总面积的37.57%,其中综合筛选出一级网络中心16个,二级网络中心24个。基于阻力模型构建生态廊道73条,其在长江以南地区分布较密,重要性等级较高,长江以北区域生态廊道数量较少,重要性等级有待提升。【结论】MSPA法具有数据量少、便于可视化等特点,能够为市域尺度绿色基础设施构建提供生态特征较为精确的景观要素识别结果,有效增强绿色基础设施的系统性和结构性。根据南京市绿色基础设施网络构建结果,建议加强南京市域长江以北网络中心和廊道的建设,提高长江以南网络中心和廊道质量,从而提升全市域的生态功能。     

路面人造纹理定向设计及其抗滑性能研究

【目的】研究路面表面人造纹理与抗滑性能之间的关系。【方法】利用3D打印技术定向设计并制备不同形状的人造纹理试件（包含三角形纹理、矩形纹理和半圆形纹理3种形状和纹理高度为1、2、3、4、5 mm的5种纹理）,并以4 mm高的三角形纹理设置了一组磨耗纹理试件,采用摆式摩擦试验、构造深度试验以及提取纹理顶部接触区域对各个试件的抗滑性能进行评价。【结果】2 mm高的三角形纹理和3 mm高的矩形纹理的抗滑性能最好,摆值均可达到107。在构造深度和摆值两个方面,三角形纹理和矩形纹理的抗滑性能相近,且均明显大于半圆形纹理的抗滑性能。随着磨损率的增大,摩擦接触面积增大,但纹理表面粗糙程度降低,导致抗滑性能逐渐衰减。【结论】纹理的抗滑性能主要取决于纹理的粗糙程度,而接触面积的影响相对较小。本文提供了一种定向纹理设计方法,为深入理解路面表面纹理与抗滑性能之间的关系提供借鉴与指导。     

基于VRML-Java的虚拟现实技术在可视化装配中的应用

为实现建立在开放技术标准之上的可视化装配系统，本文对基于VRML－Java的虚拟现实技术在工程设计领域的应用进行了研究，提出了一种新型的Web环境下3D交互仿真结构，3D模型下载到客户端显示，复杂的运算和仿在服务器上进行，从而实现服务器端装配模型和客户端显示模型的分离，在此基础之上可以完成VRML场景的动态生成，装配控制、碰撞检测以及装配过程的动画回放等功能，该结构不仅可用于网络环境下的可视化装配，也适合于其他领域基于Web的科学可视化。     

建设工程项目4D可视化动态管理系统的研究与开发

综合应用了4D技术、虚拟现实技术、工程数据库,研究开发了建设工程项目4D可视化动态管理系统.该系统通过建立施工现场的3D可视化模型与工程相关资源的集成,形成了4D施工模型,实现了建设工程项目的进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的4D动态集成管理,以及整个施工过程的4D可视化模拟,为工程管理人员提供了科学、有效的辅助管理手段,从而更有利于保质、按时、低耗地完成各项工程任务.     

基于3D引擎技术的机构运动仿真

机构运动三维可视化仿真是进行产品设计和分析的一个有效手段.介绍使用3D STATE的3D引擎技术进行机构运动三维可视化仿真,包括机构运动仿真时三维场景的建立和仿真程序的实现.初步研究表明,该方法具有场景设计直观灵活的特点,基于3D引擎技术便于机构运动仿真软件的可视化界面的快速开发.     

基于空间结构的杉木枝下高可视化模拟研究

【目的】定量研究林分空间结构对杉木枝下高的影响,构建基于空间结构的枝下高模型,结合杉木生长模型,应用三维可视化技术,实现杉木枝下高可视化模拟。【方法】利用湖南省黄丰桥国有林场6块杉木人工林临时样地的调查数据,选择5个常用枝下高基础模型,分析水平空间结构参数(P_H)、垂直空间结构参数(P_V)和空间结构单元平均距离(d_DIS)及其组合对枝下高的影响,构建综合指标较好且变量少的枝下高模型。基于林分三维模型实时生成方法,建立一种枝干可控的杉木三维模型;结合单木胸径连年生长量模型、树高-曲线模型和冠幅面积估计模型,模拟林木的生长状态。【结果】Logistic模型综合指标较好且模型参数可解释,可选为基础模型;3个空间结构参数中垂直空间结构影响较为显著,将P_V加入到Logistic模型中,改善了枝下高模型的拟合效果,决定系数(R²)从0.717提升到0.741,估计值的标准差从1.407 m减小到1.321 m,并使各项模型检验误差指标有所减小;构建的杉木三维模型可以动态调节枝干,实现了杉木枝下高模拟。【结论】构建的枝下高模型可以应用于林木年龄和部分林分信息未知的杉木林中,体现了林木间的相互竞争影响;结合枝干可控的杉木三维模型,模拟杉木生长过程,形象直观地表现了杉木枝下高的变化,为进一步研究林分生长动态可视化模拟和森林经营可视化模拟提供支持。     

面向对象的立体定向微侵袭计算系统分析

论述了立体定向微侵袭神经外科系统软件开发中的主要对象定义，进行了系统模型的建立，并阐述了系统模型中各模块的功能。在系统中将面向对象技术、数据库技术、图像处理技术及科学可视化技术结合应用。     

光质和光强对青钱柳生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】 青钱柳是我国特有的单种属植物,具有材用、观赏和药用价值,通过研究青钱柳在不同光质和光强处理下的生理生化适应性,为青钱柳叶用人工林定向培育提供理论依据。【方法】以青钱柳当年生实生苗为试验材料,在人工气候室恒温恒湿的条件下,设置白光、红光、蓝光、绿光和紫光5种光质和低(500 μmol/(m²·s))、中(750 μmol/(m²·s))、高(1 000 μmol/(m²·s))3种光强梯度处理,测定青钱柳的生长指标和抗氧化酶活性。【结果】不同光质和光强处理对青钱柳幼苗各项生长指标和抗氧化酶活性有显著影响,且光质、光强两者存在显著的交互作用(P<0.05)。不论在何种光质条件下,青钱柳苗木的苗高、地径增长量和生物量等生长指标均随着光强的增加呈上升趋势,而SOD、POD和CAT的活性则随着光强的增加呈现下降趋势。红光和蓝光处理下的青钱柳幼苗长势最好,但抗氧化酶活性显著较低; 而绿光和紫光处理的青钱柳苗木长势较差,但抗氧化酶活性显著较高。【结论】 光质和光强显著影响青钱柳幼苗生长和抗氧化酶活性,高光强水平下的红光和蓝光对青钱柳幼苗的生长有利,可为青钱柳复合经营林分结构构建提供参考。     

猕猴桃栽培模式的研究

用实生苗定植，生长一年后于春季嫁接，定植后第三年投产，与成苗定植投产期相同，但实生苗定植的产量比成苗定植的产量，第一年、第二年分别提高110．7％和150％，而且，平均单果重增加11g，果实的含糖量差异不大。     

基于粗集理论的蔬菜栽培病虫害预警技术

笔者将粗集理论应用在蔬菜栽培的病虫害预警中,构造出一类最简单的知识提取规则,进而获得最快的信息融合算法,为蔬菜栽培病虫害防治提供了一种优化预警技术。这对栽培知识的传播,绿色蔬菜的生产、丰产丰收、稳定市场具有重要意义。     

基于UML的超声三维可视化无损检测系统

为了满足工业无损检测中人们利用超声点云数据进行三维重建的需求,提出一种UML与组件技术相结合的用于超声三维可视化无损检测系统的建模方法.分析系统需求,并利用UML和组件技术相结合的建模方法,构建出超声三维可视化无损检测系统模型,包括系统的架构、需求、用例、静态类、活动、时序和组件部署模型,开发出超声三维可视化无损检测软件系统原型,并经过实例验证了建模方法的有效性.系统开发实践证明:基于UML和组件技术的超声三维可视化系统结构设计合理,复用性、维护性和可拓展性强,为研究超声点云的三维重建算法和将其用于工业无损检测的目标提供了实验依据和实验平台.     

定向井实钻井眼轨迹三维可视化描述

在石油钻井中,实钻井眼轨迹的计算与描述是井眼轨迹监测的重要环节,也是井眼轨道控制的基础.通过测斜数据的处理结合计算机图形学可以更直观地显示井眼轨迹空间形态.通过研究井眼轨迹上某测点邻近的结构形状及其变化规律,在微分几何理论基础上,利用井斜角、方位角与自然坐标系各单位矢量的几何关系推导出井眼轨迹的曲线结构计算模型,并提出了通过对测斜数据进行三次样条插值及多项式拟合数据平滑处理的方法以减小测量离散数据带来的误差;同时,结合面向对象技术和可视化技术,实现了定向井井眼轨迹的三维可视化描述.     

田七苗期生理性裂根及其发生规律

【目的】了解田七苗期裂根的发生规律以及相关影响因素,为制定裂根病的防治措施奠定基础。【方法】观察田七裂根的发生规律,采用侵染性病源检测法研究田七苗期裂根的发生原因,并研究生育期、生长年限、光照强度、播种深度和营养条件等因素对其发病率的影响。【结果】田七生理裂根主要集中发生在苗期,属非侵染性的生理性病害,根系膨大时期的管理不当导致其根部开裂;田七裂根性病害随着生长年限的增加呈下降的趋势,栽培3年后基本未见发病;发病率随着光照的增强显著提高;裂根现象的发生与施肥不当有关,合理施肥,增施钙、镁、锌、铁、硼等元素可以减少苗期裂根的发生。【结论】田七苗期出现的裂根是一种生理性病害,其发生与环境有密切联系。     

攀西烟区烤烟不同垄作方式对烤烟生理生化和品质的影响

[目的]为了探究不同垄作方式对攀西烟区烤烟品质的影响。[方法]于2016年在攀枝花仁和区平采用大田试验,采用3种不同的垄作方式,分别为一垄双行、宽窄行、常规起垄,研究不同垄作方式对烤烟生育期、农艺性状及生理生化的影响。[结果]与常规起垄方式相比,一垄双行、宽窄行以及平栽烟高起垄栽培方式对烤烟的生育期无影响;3种垄各项生理生化性状均大于常规垄作;宽窄行栽培烟叶化学成分含量及其比例关系优于常规栽培。     

麦棉不同种植方式的产量与效益比较

以小麦棉花套栽种植模式为对照,设置麦棉两熟不同种植方式,在大田试验条件下,比较分析了不同种植方式的棉花产量和两熟效益.结果表明,传统的营养钵育苗麦套移栽棉产量和效益均最高;麦后基质育苗移栽棉产量和效益低于套栽棉,但略高于麦后营养钵育苗移栽棉;麦后中熟直播棉产量和效益均最低,麦后早熟直播棉产量与麦后营养钵育苗移栽棉相当,但效益与营养钵育苗麦套移栽棉相当.在当前农村劳动力大量转移及劳动力成本逐年攀升的形势下,麦棉套栽种植方式必将会被生产淘汰,麦后棉适宜于机械化与轻简化,将有广阔的应用前景.