某跨江大桥的三维可视化建模及仿真(源码)【字数：12535】
指导教师 黄炎焱 摘 要通常对于桥梁建筑爱好者来说，我们往往缺少实际设计桥梁的机会。为了真正体会到大桥建设者的辛劳，我们通过MultiGen Creator虚拟工具对某跨江大桥进行建模，然后以逼真方式对大桥的结构和形状进行分析。为此，本文主要工作为（1）研究了MultiGen Creator虚拟建模环境，为大桥的建模准备技术（2）结合跨江大桥的特点，对跨江大桥系统展开建模。主要用到建模工具箱功能如，模型对象的实例化、公告牌技术、地形仿真基础和纹理技术等。（3）此外，还对大桥的布局分析以及地形分析等进行研究。通过建模分析，可以有效的了解大桥建设某些方面的不足，为工程项目提供一些参考建议。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2国内外建模技术发展动态 1
1.3本论文研究内容 4
1.4论文章节结构图 4
第二章 MultiGen Creator概述 5
2.1MultiGen Creator功能与优势 5
2.2MultiGen Creator基本操作 5
2.3MultiGen Creator 高级建模技术 8
第三章 跨江大桥实体建模 10
3.1建模前的准备 10
3.2开始建模 11
3.3添加光源 17
3.4添加材质 19
3.5应用纹理 20
第四章 建模关键技术及应用方法 24
4.1寻找模型中心点 24
4.2活用鼠标中键 24
4.3公告牌技术 24
4.4模型实例化 25
4.5面片技术 26
4.6使用边界体 27
4.7使用裁剪面 28
4.8跨江大桥的综合分析 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
MultiGen Creator是款基于虚拟现实技术而形成的最新技术 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
它使使用者在视觉方面得到了逼真的感觉。通常对于桥梁建筑爱好者来说，我们往往缺少实际设计桥梁的机会。在本论文中，我们通过MultiGen Creator虚拟工具对跨江大桥的建模，我们可以逼真的对大桥建设设计进行分析，以及对大桥一些细节布局方面进行分析，这样可以像工程师一样借助虚拟建模工具学习并全面掌握大桥建设的相关知识和环境意义。基于这种体验，可以真正体会到城市建设者的良苦用心和辛劳汗水。
随着国家一带一路建设蓝图的推进，世界各国交通行业的发达直接影响国家经济的兴旺。交通运输行业的有序发展，是现代化建设小康社会的目标的重要基础。随着人民物质水平的提高，我国在交通路线以及基础设施等方面有着显著的提高。比如以“五纵七横”为基础的铁道运输路线已经初步成形。当然国家建设也离不开水路等方面。作为一个水资源丰富的国家，大桥建设等方面与国家发展息息相关。良好的大桥建设不仅可以解决国家交通堵塞，极大的提高了运输效率，也给人民谋求一项良好的福利。
随着许多道桥工程的需求扩大，很需要桥梁相关的人才，目前桥梁工程的人员急需。特别是底层工程人员更为缺少。为此，我们借助虚拟仿真方法学习桥梁工程已经变得十分有意义。
1.2国内外建模技术发展动态
采用虚拟建模仿真的方法进行工程论证和培训的应用已经受到人们的关注。其实，虚拟建模技术是高度接近现实的模拟技术，它可以帮助我身临其境的感觉，而随着计算机技术的日新月异，MultiGen Creator建模技术越来越成为一项重要的建模技术。它在工程领域的重要性越发重要。
1.2.1国外发展状况
在国外，虚拟仿真最先用于军事装备的训练。而美国一直采用仿真进行装备的论证和作战人员的培训。同时提出了很多款作战软件，也叫兵棋。而在当时，美国提出了一款MultiGen Creator软件，被公认为当时最好的建模软件。我们可以运用他完成复杂事件的重现、突发事故的预练、三维游戏的各个方面仿真等。
无论在那个国家，交通行业都是人民发展的重要根基。随着互联网发展，如今的交通建设我们可以在计算机上建设完整的模型，这标志着城市化建设的更加成熟。而在上个世纪，当时西方国家就率先使用一种城市虚拟建设相关系统，并且在这之后被更多的国家所推行。比如瑞士某大学提出的数码城市系统和德国的inJECT系统。它利用了遥感技术对地面进行云生成与多面片，使其完全胜任复杂的城市建设。
像国外的大桥建设我们也可以运用建模技术。比如说日本在桥梁CAD方面的成就，横河技术公司研制并成功推广的桥梁自动化系统ADAMS。该系统主要优点是将计算机的辅助制造技术和CAD融为一体。该系统是针对日本建设公路部门的标准而开发的。
加拿大公共工程与中国许多单位联合开发了一个混凝土大桥的设计的辅助系统PCBRJ。这个系统可以在终端机上用Medusa绘图工具。其优点是可以通过人机交互的方式对其局部修改。
特别突出的是美国的Interactive Design System公司的针对混凝土所设计的Bridge Designer。这个软件的研制都是通过开发人员的桥梁实际经验而成。而且系统结构和开发技术都是采用了非常先进的技术，其潜力非常巨大。
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图11 德国inJECT系统
1.2.2国内发展状况
因为某些原因，我国的交通行业的发展相与国外相比相对滞后，所以在虚拟技术在城市相关建设等方面起步晚，没有经验。但是，随着我们经济的提升，我国的城市建设，特别是交通工程等建设方面等到了一个非常重要的契机，随着互联网+的号召，我们在全民互联网的浪潮下，国内各大技术群体纷纷开始了自己的研究。
首先，三峡库区航运过程中，我国对一些大河桥段的庞大而复杂的场景以及互动准确等特点，在开发过程中考虑水流以及风速等影响的判断，建立了多条件的数学模型。
在舟山连岛大桥开发过程中，为了达到舟山的独有特点，设计了大桥漫游系统，运用了贴图渲染等技术，然后运用了影视相关技术最终完成了展示。最终因为其强大的逼真效果，吸引了无数的人们来舟山观光。
刘家峡大桥在模型设计上也有很大的创新。为了测试刘家峡大桥力量支撑情况，建立了模型并在模型的基础上进行了分析和测算。
还有广州海珠大桥举例，它才用了仿真分析方法，计算出在海珠大桥加固前后的各项性能指标,对加固前后的海珠大桥进行了综合的评定,得出重要的参数，为之后的施工奠定基础。
浏阳河大桥在施工全过程都进行了仿真控制计算，主要对其缆索、吊杆与横梁安装等过程进行了全面的监测，对施工过程中的重要控制参数进行了分析与调整。通过比对分析各阶段实测与理论计算的受力及变形情况，为浏阳河大桥现场施工控制工作提供了决策依据。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2国内外建模技术发展动态 1
1.3本论文研究内容 4
1.4论文章节结构图 4
第二章 MultiGen Creator概述 5
2.1MultiGen Creator功能与优势 5
2.2MultiGen Creator基本操作 5
2.3MultiGen Creator 高级建模技术 8
第三章 跨江大桥实体建模 10
3.1建模前的准备 10
3.2开始建模 11
3.3添加光源 17
3.4添加材质 19
3.5应用纹理 20
第四章 建模关键技术及应用方法 24
4.1寻找模型中心点 24
4.2活用鼠标中键 24
4.3公告牌技术 24
4.4模型实例化 25
4.5面片技术 26
4.6使用边界体 27
4.7使用裁剪面 28
4.8跨江大桥的综合分析 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
MultiGen Creator是款基于虚拟现实技术而形成的最新技术 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
它使使用者在视觉方面得到了逼真的感觉。通常对于桥梁建筑爱好者来说，我们往往缺少实际设计桥梁的机会。在本论文中，我们通过MultiGen Creator虚拟工具对跨江大桥的建模，我们可以逼真的对大桥建设设计进行分析，以及对大桥一些细节布局方面进行分析，这样可以像工程师一样借助虚拟建模工具学习并全面掌握大桥建设的相关知识和环境意义。基于这种体验，可以真正体会到城市建设者的良苦用心和辛劳汗水。
随着国家一带一路建设蓝图的推进，世界各国交通行业的发达直接影响国家经济的兴旺。交通运输行业的有序发展，是现代化建设小康社会的目标的重要基础。随着人民物质水平的提高，我国在交通路线以及基础设施等方面有着显著的提高。比如以“五纵七横”为基础的铁道运输路线已经初步成形。当然国家建设也离不开水路等方面。作为一个水资源丰富的国家，大桥建设等方面与国家发展息息相关。良好的大桥建设不仅可以解决国家交通堵塞，极大的提高了运输效率，也给人民谋求一项良好的福利。
随着许多道桥工程的需求扩大，很需要桥梁相关的人才，目前桥梁工程的人员急需。特别是底层工程人员更为缺少。为此，我们借助虚拟仿真方法学习桥梁工程已经变得十分有意义。
1.2国内外建模技术发展动态
采用虚拟建模仿真的方法进行工程论证和培训的应用已经受到人们的关注。其实，虚拟建模技术是高度接近现实的模拟技术，它可以帮助我身临其境的感觉，而随着计算机技术的日新月异，MultiGen Creator建模技术越来越成为一项重要的建模技术。它在工程领域的重要性越发重要。
1.2.1国外发展状况
在国外，虚拟仿真最先用于军事装备的训练。而美国一直采用仿真进行装备的论证和作战人员的培训。同时提出了很多款作战软件，也叫兵棋。而在当时，美国提出了一款MultiGen Creator软件，被公认为当时最好的建模软件。我们可以运用他完成复杂事件的重现、突发事故的预练、三维游戏的各个方面仿真等。
无论在那个国家，交通行业都是人民发展的重要根基。随着互联网发展，如今的交通建设我们可以在计算机上建设完整的模型，这标志着城市化建设的更加成熟。而在上个世纪，当时西方国家就率先使用一种城市虚拟建设相关系统，并且在这之后被更多的国家所推行。比如瑞士某大学提出的数码城市系统和德国的inJECT系统。它利用了遥感技术对地面进行云生成与多面片，使其完全胜任复杂的城市建设。
像国外的大桥建设我们也可以运用建模技术。比如说日本在桥梁CAD方面的成就，横河技术公司研制并成功推广的桥梁自动化系统ADAMS。该系统主要优点是将计算机的辅助制造技术和CAD融为一体。该系统是针对日本建设公路部门的标准而开发的。
加拿大公共工程与中国许多单位联合开发了一个混凝土大桥的设计的辅助系统PCBRJ。这个系统可以在终端机上用Medusa绘图工具。其优点是可以通过人机交互的方式对其局部修改。
特别突出的是美国的Interactive Design System公司的针对混凝土所设计的Bridge Designer。这个软件的研制都是通过开发人员的桥梁实际经验而成。而且系统结构和开发技术都是采用了非常先进的技术，其潜力非常巨大。
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图11 德国inJECT系统
1.2.2国内发展状况
因为某些原因，我国的交通行业的发展相与国外相比相对滞后，所以在虚拟技术在城市相关建设等方面起步晚，没有经验。但是，随着我们经济的提升，我国的城市建设，特别是交通工程等建设方面等到了一个非常重要的契机，随着互联网+的号召，我们在全民互联网的浪潮下，国内各大技术群体纷纷开始了自己的研究。
首先，三峡库区航运过程中，我国对一些大河桥段的庞大而复杂的场景以及互动准确等特点，在开发过程中考虑水流以及风速等影响的判断，建立了多条件的数学模型。
在舟山连岛大桥开发过程中，为了达到舟山的独有特点，设计了大桥漫游系统，运用了贴图渲染等技术，然后运用了影视相关技术最终完成了展示。最终因为其强大的逼真效果，吸引了无数的人们来舟山观光。
刘家峡大桥在模型设计上也有很大的创新。为了测试刘家峡大桥力量支撑情况，建立了模型并在模型的基础上进行了分析和测算。
还有广州海珠大桥举例，它才用了仿真分析方法，计算出在海珠大桥加固前后的各项性能指标,对加固前后的海珠大桥进行了综合的评定,得出重要的参数，为之后的施工奠定基础。
浏阳河大桥在施工全过程都进行了仿真控制计算，主要对其缆索、吊杆与横梁安装等过程进行了全面的监测，对施工过程中的重要控制参数进行了分析与调整。通过比对分析各阶段实测与理论计算的受力及变形情况，为浏阳河大桥现场施工控制工作提供了决策依据。
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