水利水電工程三維建模與施工過程模擬技術(shù)及實(shí)踐

前言

當(dāng)前，隨著我國(guó)水利水電事業(yè)的迅速發(fā)展，一批大型水利水電工程相繼開工建設(shè)，這對(duì)水利水電工程設(shè)計(jì)、施工、管理等各方面都提出了更高的要求，傳統(tǒng)的水利水電工程設(shè)計(jì)方法和手段已無法滿足大型水利水電工程所提出的高效、直觀的設(shè)計(jì)要求，特別是在日益重視環(huán)境保護(hù)、倡導(dǎo)生態(tài)水利水電工程的今天更是如此。因此，用現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來改造傳統(tǒng)的水利水電行業(yè)，實(shí)現(xiàn)水利水電工程建設(shè)的數(shù)字化、可視化、智能化，是工程設(shè)計(jì)者和決策者的共同愿望。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的成功應(yīng)用，使傳統(tǒng)的水電工程設(shè)計(jì)擺脫了圖板，實(shí)現(xiàn)了二維CAD設(shè)計(jì)，但是并沒改變?cè)O(shè)計(jì)成果不直觀的狀況。計(jì)算機(jī)三維建模技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使水利水電工程計(jì)算機(jī)三維模型應(yīng)運(yùn)而生，為人們提供了具有真實(shí)感的三維視覺模型，以便在工程設(shè)計(jì)階段即可在計(jì)算機(jī)上看到工程的未來景象，結(jié)束了過去只能通過沙盤模型來預(yù)覽工程完建形象的歷史。借助計(jì)算機(jī)三維模型可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可視化分析和評(píng)價(jià)，來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否得當(dāng)、樞紐布置是否合理等。另外，依據(jù)施工設(shè)計(jì)成果，可以利用三維動(dòng)畫技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來模擬施工進(jìn)度、施工工藝，從而評(píng)價(jià)施工方案的合理性，為設(shè)計(jì)者和決策者提供指導(dǎo)和決策依據(jù)。水利水電工程三維建模和施工過程模擬技術(shù)日益受到重視，但總體而言，由于水利水電工程的復(fù)雜性和多樣性，該領(lǐng)域的研究目前仍處于理論方法研究階段，還沒有一個(gè)完整的、統(tǒng)一的體系和軟件成果，并且大多數(shù)只是以某個(gè)單項(xiàng)工程為研究對(duì)象，三維建模技術(shù)的研究沒能涵蓋水利水電工程中的各類建筑物，尤其是不能用來模擬建筑物的施工過程，對(duì)施工工藝、施工方法的模擬幾乎是空白。為此，作者對(duì)水利水電工程三維實(shí)體建模和施工過程模擬技術(shù)進(jìn)行了綜合的、全面的研究和開發(fā)。

內(nèi)容概要

水利水電工程施工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行有效控制是提高水利水電工程建設(shè)與管理水平的重要手段。本書重點(diǎn)研究了水利水電工程三維建模與施工過程模擬的方法和技術(shù)手段及其在工程中的應(yīng)用實(shí)踐。在分析當(dāng)前水利水電工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的現(xiàn)狀、面臨的問題及需求的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了施工模擬多媒體演示系統(tǒng)的制作方法、數(shù)字地面模型的建立方法及程序開發(fā)、水工建筑物與其他附屬設(shè)施的三維建模方法、施工過程三維動(dòng)態(tài)模擬方法以及基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）的施工工程模擬方法，并給出了程序?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵算法與源程序示例以及上述方法在具體水利水電工程中的應(yīng)用實(shí)例。    本書可作為高等院校水利水電工程、工程管理及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為工程設(shè)計(jì)人員和科研人員的參考用書。

書籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  水利水電工程三維建模與可視化模擬技術(shù)研究發(fā)展與現(xiàn)狀  第二節(jié)  水利水電工程三維建模和可視化模擬相關(guān)技術(shù)  第三節(jié)  本書的主要內(nèi)容第二章  常用三維建模與動(dòng)畫制作軟件簡(jiǎn)介  第一節(jié)  二維及三維建模軟件——AutoCAD  第二節(jié)  建模及三維動(dòng)畫制作軟件——3DS Max  第三節(jié)  圖像素材及貼圖編輯制作軟件——Adobe Photoshop  第四節(jié)  聲音素材剪輯及合成軟件——Sony Sound Forge  第五節(jié)  視頻特效制作軟件——Adobe After Effects  第六節(jié)  后期合成軟件——Adobe Premiere第三章  三維動(dòng)畫的制作方法  第一節(jié)  3DS Max三維動(dòng)畫場(chǎng)景合成方法  第二節(jié)  環(huán)境特效及攝像機(jī)的設(shè)置方法  第三節(jié)  場(chǎng)景渲染、動(dòng)畫合成及后期制作  第四節(jié)  利用Visual Basic開發(fā)多媒體演示系統(tǒng)第四章  數(shù)字地面模型的建立方法  第一節(jié)  數(shù)字地面模型（DTM）  第二節(jié)  利用AutoCAD/VBA二次開發(fā)生成Grid網(wǎng)格  第三節(jié)  帶約束Delaunay三角網(wǎng)剖分算法  第四節(jié)  帶約束Delaunay三角網(wǎng)剖分TIN模型生成程序的開發(fā)  第五節(jié)  基于帶約束TIN模型的工程三維輔助設(shè)計(jì)及土石方計(jì)算  第六節(jié)  基于帶約束TIN模型的工程三維地質(zhì)模型的建立第五章  水工建筑物的三維建模方法  第一節(jié)  大壩的三維建模方法  第二節(jié)  施工圍堰的三維建模方法  第三節(jié)  岸邊溢洪道的三維建模方法  第四節(jié)  地下洞室群的三維建模方法第六章  其他附屬設(shè)施的三維建模方法  第一節(jié)  施工機(jī)械的三維建模方法  第二節(jié)  施工附屬企業(yè)的三維建模方法  第三節(jié)  水域的三維建模方法  第四節(jié)  綠化植被的三維建模方法第七章  水利水電工程施工過程的三維模擬方法  第一節(jié)  施工過程三維動(dòng)態(tài)模擬方法  第二節(jié)  基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的施工過程模擬方法第八章  工程應(yīng)用實(shí)例  第一節(jié)  長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程三維建模與施工過程模擬  第二節(jié)  清江水布埡面板堆石壩工程三維建模與施工過程模擬  第三節(jié)  大渡河瀑布溝水利樞紐工程三維建模與施工過程模擬  第四節(jié)  金沙江溪洛渡水電站混凝土拱壩澆筑進(jìn)度模擬參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《水利水電工程三維建模與施工過程模擬技術(shù)及實(shí)踐》可作為高等院校水利水電工程、工程管理及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為工程設(shè)計(jì)人員和科研人員的參考用書。

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