流域虛擬仿真模擬

內(nèi)容概要

本書(shū)內(nèi)容是對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于流域的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用方法的探索與總結(jié)，分上下兩篇。上篇是流域虛擬仿真總體框架與關(guān)鍵技術(shù)，是對(duì)流域虛擬仿真理論與技術(shù)的研究與總結(jié)。內(nèi)容包括對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于流域仿真的切入點(diǎn)、作用與意義的討論；流域三維建模技術(shù)；流域虛擬環(huán)境的建立；流域數(shù)值模擬的組件化控制；水流仿真模擬技術(shù)；流域虛擬仿真模擬。下篇是流域虛擬仿真在工程實(shí)踐中的應(yīng)用，是流域虛擬仿真技術(shù)在流域模擬中應(yīng)用結(jié)合點(diǎn)與應(yīng)用實(shí)例的總結(jié)與討論。內(nèi)容包括虛擬仿真技術(shù)在都江堰工程、長(zhǎng)江流域、南水北調(diào)工程、汶川地震、哈爾濱市城市防洪等方面的應(yīng)用。

書(shū)籍目錄

序
前言
上篇 流域虛擬仿真總體框架與關(guān)鍵技術(shù)
 第1章 流域虛擬仿真概述
 1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述
1.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)
1.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)組成
1.1.4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用
 1.2
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在流域模擬中的作用和意義
1.2.1 信息表述的直觀性
1.2.2 工程設(shè)計(jì)的預(yù)見(jiàn)性
1.2.3 科學(xué)計(jì)算的可視性
1.2.4 方案模擬的交互性
1.2.5 決策支持的綜合性
 1.3 流域虛擬仿真研究方向與進(jìn)展
1.3.1 地形地物三維建模技術(shù)
1.3.2 三維可視化技術(shù)
1.3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)與GIS相結(jié)合的研究
1.3.4 虛擬現(xiàn)實(shí)與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究
1.3.5 三維虛擬仿真應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
 第2章 流域三維建模技術(shù)
 2.1 流域三維建模的類別與工具
2.1.1 流域?維建模分類
2.1.2 實(shí)時(shí)繪制系統(tǒng)建模方法與特點(diǎn)
2.1.3 面向?qū)崟r(shí)繪制的建模工具
 2.2 流域三維建模的方法與關(guān)鍵技術(shù)
2.2.1 OpenFlight模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.2.2 流域?qū)嶓w模型的建模方?
2.2.3 三維建模的關(guān)鍵技術(shù)
 2.3 流域自動(dòng)化建模方法
2.3.1 基于Terra Vista的自動(dòng)建模
2.3.2 基于VPB的流域地形建模
2.3.3 基于Creator API的建模工具開(kāi)發(fā)
 2.4 流域模型的集成與存儲(chǔ)
2.4.1 模型層次結(jié)構(gòu)的調(diào)整
2.4.2 場(chǎng)景模型的集成存儲(chǔ)
 第3章 流域三維虛擬環(huán)境的建立
 3.1 流域三維可視化實(shí)現(xiàn)框架
 3.2 流域三維可視化關(guān)鍵技術(shù)
3.2.1 層次細(xì)節(jié)方法
3.2.2 多分辨率層次模型的建立
3.2.3 基于外存的數(shù)據(jù)組織
3.2.4 基于圖像的繪制
3.2.5 三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景繪制
 3.3
基于OpenGVS的?維虛擬環(huán)境開(kāi)發(fā)框架
3.3.1 程序開(kāi)發(fā)框架
3.3.2 虛擬場(chǎng)景控制
3.3.3 復(fù)雜場(chǎng)景調(diào)度方法
 3.4
基于OSG的三維虛擬環(huán)境開(kāi)發(fā)框架
3.4.1 OSG的場(chǎng)景體系結(jié)構(gòu)
3.4.2 OSG的幀循環(huán)與程序框架
3.4.3 OSG下復(fù)雜場(chǎng)景的調(diào)度
 3.5 立體顯示效果的實(shí)現(xiàn)
 3.6 流域矢量加載與文字標(biāo)注
 3.7 流域?qū)嶓w選取與信息查詢
3.7.1 空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)?
3.7.2 基于三維場(chǎng)景的探測(cè)查詢
 第4章 水流仿真模擬技術(shù)
 4.1 水流仿真模擬方法概述
 4.2 靜態(tài)紋理模擬水流
4.2.1 高精度影像模擬河道水流
4.2.2 重復(fù)紋理模擬河道水流
4.2.3 透明紋理和河道分層設(shè)色模擬河道水流
 4.3 河道水流動(dòng)態(tài)模擬
4.3.1 紋理變換模擬動(dòng)態(tài)水流
4.3.2 水面波動(dòng)模擬動(dòng)態(tài)水流
4.3.3 水位與紋理動(dòng)態(tài)變化模擬水流
4.3.4 粒子系統(tǒng)模擬水流
 4.4 基于粒子系統(tǒng)的流場(chǎng)模擬
4.4.1 粒子的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
4.4.2 粒子的運(yùn)動(dòng)與更新
4.4.3 粒子的出生與消亡
 4.5 基于紋理映射?流場(chǎng)模擬
4.5.1 基于紋理圖像的流場(chǎng)可視化原理
4.5.2 流場(chǎng)動(dòng)態(tài)可視化平臺(tái)開(kāi)發(fā)
4.5.3 工程應(yīng)用與比較
 4.6 各種模擬方法比較
 第5章 流域虛擬仿真框架與算法
 5.1
流域仿真模擬?功能層次與總體框架
5.1.1 流域仿真模擬的功能層次
5.1.2 流域仿真平臺(tái)的總體框架
 5.2 流域演變過(guò)程模擬
5.2.1 流域演變模擬的快照格網(wǎng)模型
5.2.2 快照格網(wǎng)的基態(tài)修正模型
 5.3 工程方案動(dòng)態(tài)仿真
 5.4 洪水淹沒(méi)過(guò)程模擬
5.4.1 洪水淹沒(méi)分析方法
5.4.2 河道洪水淹沒(méi)實(shí)現(xiàn)方法
5.4.3 多級(jí)堤防淹沒(méi)情況分析
5.4.4 虛擬環(huán)境下洪水淹沒(méi)仿真
 5.5 潰堤洪水過(guò)程模擬
5.5.1 潰堤洪水淹沒(méi)區(qū)域計(jì)算分析
5.5.2 虛擬環(huán)境下洪水淹沒(méi)過(guò)程仿真
 5.6 防洪應(yīng)急方案的制定與顯示
 第6章 流域?qū)崟r(shí)交互仿真
 6.1 流域交互仿真?需求與問(wèn)題
6.1.1 流域?qū)崟r(shí)交互仿真的需求
6.1.2 流域交互仿真的現(xiàn)狀與問(wèn)題
 6.2
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)交互仿真的影響
6.2.1 并行計(jì)算機(jī)體系的發(fā)展
6.2.2 多核心對(duì)軟件開(kāi)發(fā)模?的影響
 6.3
流域仿真模擬的交互控制方法研究
6.3.1 數(shù)學(xué)模型的概化與控制接口
6.3.2 實(shí)時(shí)交互仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式
6.3.3 實(shí)時(shí)交互仿真控制流程
6.3.4 虛擬現(xiàn)實(shí)與數(shù)值模擬間的協(xié)?同步
6.3.5 虛擬現(xiàn)實(shí)與數(shù)值模擬間的數(shù)據(jù)傳輸方法
 6.4 流域?qū)崟r(shí)交互仿真應(yīng)用實(shí)例
下篇 流域虛擬仿真在工程實(shí)踐中的應(yīng)用
 第7章 都江堰工程虛擬仿真模擬
 7.1 都江堰工程概述
 7.2 都江堰工程虛擬仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
7.2.1 系統(tǒng)總體框架與開(kāi)發(fā)工具
7.2.2 三維場(chǎng)景模型的建立
7.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的建立
7.2.4 都江堰樞紐區(qū)數(shù)學(xué)模型的建立
7.2.5 三維虛擬仿真平臺(tái)開(kāi)發(fā)
 7.3 都江堰工程?擬仿真系統(tǒng)功能
 7.4
基于虛擬仿真系統(tǒng)的工程方案論證
7.4.1 方案論證的意義
7.4.2 壩址選擇
7.4.3 方案爭(zhēng)論
7.4.4 推薦方案及其視覺(jué)論證
 第8章 長(zhǎng)?流域虛擬仿真模擬
 8.1 長(zhǎng)江流域虛擬仿真應(yīng)用概述
8.1.1 長(zhǎng)江流域概述
8.1.2 長(zhǎng)江流域虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)需求
 8.2 長(zhǎng)江流域虛擬仿真基礎(chǔ)平臺(tái)開(kāi)發(fā)
8.2.1 流域三維空間建模
8.2.2 虛擬仿真基礎(chǔ)平臺(tái)開(kāi)發(fā)
8.2.3 數(shù)學(xué)模型接口設(shè)計(jì)
 8.3
虛擬仿真系統(tǒng)在航運(yùn)調(diào)度中的應(yīng)用
8.3.1 長(zhǎng)江航運(yùn)調(diào)度需求
8.3.2 應(yīng)用平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.3.3 平臺(tái)功能及其應(yīng)用
 8.4
虛擬仿真系統(tǒng)在三峽庫(kù)區(qū)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
8.4.1 三峽庫(kù)區(qū)三維可視化與漫游
8.4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢與管理
8.4.3 香溪河監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示
 第9章 汶川地震應(yīng)急系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
 9.1 基于World
Wind的地震災(zāi)區(qū)三維顯示
9.1.1 World Wind數(shù)據(jù)來(lái)源
9.1.2 基于四叉樹(shù)的數(shù)據(jù)組織與調(diào)度
9.1.3 程序的啟動(dòng)與實(shí)時(shí)渲染
 9.2 地名標(biāo)注與救災(zāi)路徑的加載
 9.3 唐家山堰塞湖?擬
 9.4 World
Wind在災(zāi)害應(yīng)急中的應(yīng)用展望
 第10章 哈爾濱城市防洪虛擬仿真系統(tǒng)
 10.1 防洪數(shù)字仿真平臺(tái)總體框架
10.1.1 研究范圍介紹
10.1.2 洪水預(yù)報(bào)流程
10.1.3 防洪仿真平臺(tái)框架
 10.2
哈爾濱城市防洪虛擬仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
10.2.1 基礎(chǔ)資料與開(kāi)發(fā)工具
10.2.2 防洪區(qū)域建模
10.2.3 場(chǎng)景瀏覽與標(biāo)注
 10.3
哈爾濱城市防洪虛擬仿真系統(tǒng)工程應(yīng)用
10.3.1 洪水綜合信息查詢
10.3.2 洪水淹沒(méi)過(guò)程顯示
10.3.3 流場(chǎng)模擬
10.3.4 潰堤洪水過(guò)程模擬
10.3.5 雨量等值面信息顯示
參考文獻(xiàn)

圖書(shū)封面

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