專利名稱：應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及仿真監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，機(jī)動(dòng)車輛擁有率的日益攀升，對(duì)交通設(shè)施的持續(xù)發(fā)展起著極大的推動(dòng)作用。近年來，城市中地鐵、隧道以及跨江、跨海大橋的建設(shè)正以前所未有的速度發(fā)展著。然而城市交通擁堵、交通事故率上升、交通效率不高仍成為各個(gè)城市發(fā)展面臨的共同問題。據(jù)仔細(xì)觀察，不難發(fā)現(xiàn)，交通擁堵很大程度上是由交通事故引發(fā)。如何有效地引導(dǎo)駕駛?cè)藛T降低事故發(fā)生率，從而減少交通擁堵，進(jìn)一步緩解交通矛盾，已成為當(dāng)務(wù)之急。在此背景下，實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。
與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展對(duì)能源的需求起著推波助瀾的作用。大面積的煤礦的開采以及管理的不善，導(dǎo)致人民生命財(cái)產(chǎn)的損失，實(shí)在是觸目驚心。眾所周知，煤礦是蘊(yùn)藏在地下的，而復(fù)雜的地下空間是人眼所難以觀察到的。能否將當(dāng)前的開采情況和設(shè)備的運(yùn)行情況，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)反饋給監(jiān)查人員，從而及時(shí)地調(diào)度開采人員，將傷亡損失降到最低，是實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的責(zé)任。
現(xiàn)實(shí)世界無論地面上還是地底下，都是以三維空間的形式存在。為切實(shí)地反映真實(shí)世界，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)必然對(duì)三維景觀仿真提出要求。近幾年來，伴隨計(jì)算機(jī)硬件、通信、圖像處理以及軟件技術(shù)的進(jìn)步，使設(shè)計(jì)和開發(fā)三維景觀仿真在實(shí)時(shí)監(jiān)控中的應(yīng)用成為可能。使用計(jì)算機(jī)將現(xiàn)實(shí)世界表達(dá)成三維模型則更加直觀逼真，因?yàn)槿S的表達(dá)不再以符號(hào)化為主，而是以對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的仿真手段為主。相對(duì)于傳統(tǒng)的二維平面監(jiān)控，結(jié)合三維景觀仿真的實(shí)時(shí)監(jiān)控必將取得更高的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，它可利用接口調(diào)用設(shè)備的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并將該動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到三維模型，建立三維場(chǎng)景，從而實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)態(tài)的可視化監(jiān)控。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法采用如下技術(shù)方案，包括以下步驟(1)導(dǎo)入DEM地形文件，再選擇地形紋理貼圖，生成三維地形；(2)導(dǎo)入地測(cè)數(shù)據(jù)，生成三維模型；(3)導(dǎo)入3DMAX的三維模型；(4)進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)可視化瀏覽；(5)循環(huán)步驟3-4，實(shí)現(xiàn)三維景觀仿真的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法能簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確地定位空間三維對(duì)象，在實(shí)時(shí)監(jiān)控過程中能真實(shí)再現(xiàn)三維景觀，為有效的管理提供決策支持，而且，本發(fā)明由于采用從系統(tǒng)外導(dǎo)入三維數(shù)據(jù)的建模形式，可應(yīng)用于交通、煤礦開采等不同的領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的管理人員負(fù)責(zé)建立三維場(chǎng)景，并將三維場(chǎng)景中的某些對(duì)象關(guān)聯(lián)到相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備或監(jiān)控系統(tǒng)中的其他控制頁(yè)面。
如圖1所示，在步驟1中，管理人員導(dǎo)入DEM(Digital ElevationModel，數(shù)字高程模型)地形文件(包含DEM行、列數(shù)，網(wǎng)格間距和左上角大地坐標(biāo))和地形紋理貼像(包含有圖像分辨率和左上角大地坐標(biāo))，生成帶有地形紋理的逼真的三維地形。
在步驟2中，管理人員導(dǎo)入地測(cè)數(shù)據(jù)(此地測(cè)數(shù)據(jù)可為靜態(tài)不變的三維對(duì)象，也可為動(dòng)態(tài)變化的，如煤礦中表示工程進(jìn)展的工程導(dǎo)線)，靜態(tài)地測(cè)數(shù)據(jù)生成三維靜態(tài)模型，動(dòng)態(tài)地測(cè)數(shù)據(jù)生成三維動(dòng)態(tài)工程導(dǎo)線圖。
在步驟3中，管理人員導(dǎo)入3DMAX的三維模型，參照三維地形的大地坐標(biāo)，將3DMAX的三維模型置于三維場(chǎng)景中，同時(shí)在步驟4中可將表示監(jiān)控設(shè)備的3DMAX的三維模型與該設(shè)備相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連接，也可將導(dǎo)入的3DMAX模型與監(jiān)控系統(tǒng)中的其他頁(yè)面連接(如步驟5所示)。
實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)視人員能夠?yàn)g覽三維場(chǎng)景中監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及場(chǎng)景中的其他三維模型，且還可點(diǎn)擊關(guān)聯(lián)到監(jiān)控系統(tǒng)中其他頁(yè)面的3DMAX模型，從而進(jìn)行控制頁(yè)面切換，如切換到另一三維場(chǎng)景、二維GIS(Geographic Information System，地理信息系統(tǒng))平臺(tái)或監(jiān)控系統(tǒng)中的組態(tài)系統(tǒng)，也可從監(jiān)控系統(tǒng)中其他頁(yè)面切換到三維場(chǎng)景。監(jiān)視人員通過動(dòng)態(tài)瀏覽、查詢和分析與三維對(duì)象相關(guān)的信息，提供決策支持，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)、有效地管理。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)導(dǎo)入DEM地形文件，再選擇地形紋理貼圖，生成三維地形；(2)導(dǎo)入地測(cè)數(shù)據(jù)，生成三維模型；(3)導(dǎo)入3DMAX的三維模型；(4)進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)可視化瀏覽；(5)循環(huán)步驟3-4，實(shí)現(xiàn)三維景觀仿真的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，步驟3中所述3DMAX的三維模型可與監(jiān)控系統(tǒng)中的其他頁(yè)面連接。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，當(dāng)步驟3中所述的3DMAX的三維模型表示設(shè)備時(shí)，該三維模型與該設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，步驟1中所述DEM地形文件包括DEM行、列數(shù)、網(wǎng)格間距和左上角大地坐標(biāo)。
5.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，步驟1中所述地形紋理貼圖包含圖像分辨率和左上角大地坐標(biāo)。
6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，步驟2中所述的地測(cè)數(shù)據(jù)為靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的地測(cè)數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，所述的靜態(tài)地測(cè)數(shù)據(jù)生成三維靜態(tài)模型，所述的動(dòng)態(tài)地測(cè)數(shù)據(jù)生成三維動(dòng)態(tài)工程導(dǎo)線圖。
8.如權(quán)利要求1或4所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，所述3DMAX的模型參照三維地形的大地坐標(biāo)被置于三維場(chǎng)景中。
9.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)中的其他頁(yè)面的3DMAX模型可被點(diǎn)擊，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控頁(yè)面間的相互切換。
10.如權(quán)利要求2或9所述的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)中的其他頁(yè)面包括另一三維場(chǎng)景、二維GIS平臺(tái)或監(jiān)控系統(tǒng)中的組態(tài)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，該方法包括導(dǎo)入DEM地形文件，再選擇地形紋理貼圖，生成三維地形；導(dǎo)入地測(cè)數(shù)據(jù)，生成三維模型；導(dǎo)入3DMAX的三維模型；進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)可視化瀏覽；循環(huán)步驟三和四，實(shí)現(xiàn)三維景觀仿真的實(shí)時(shí)監(jiān)控。本發(fā)明的應(yīng)用三維景觀仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法能快速、準(zhǔn)確地定位空間三維對(duì)象，在實(shí)時(shí)監(jiān)控過程中能真實(shí)再現(xiàn)三維景觀，為有效的管理提供決策支持。
文檔編號(hào)G06T17/00GK101034494SQ20061002439
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2006年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者李敏 申請(qǐng)人:上海寶信軟件股份有限公司