基于WebGIS和粒子系统的空气污染预测动态可视化展示技术

在完成国家"863"项目"重点城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范"(3c-star)的过程中,我们研发了具有自主知识产权的"区域大气环境综合管理和辅助决策系统",其中创造性地利用NetCDF、Silverlight、WebGIS、粒子系统、多媒体等技术实现了空气污染预测动态可视化数据展示。本文阐述了工作的背景、技术要点及成果。     

人群疏散行为仿真技术研究

提出并建立了一种人群疏散仿真模型。针对疏散空间中障碍物的动态布局,采用网格法获得各障碍物包围盒坐标,依据最短路径原则采用几何法确定每个个体起始疏散路径,解决了人群疏散的空间连续性问题。针对人群疏散时个体之间的差异性,依据个体与个体之间的作用力、摩擦力动态改变个体的行进方向,以及依据人群密度采用人群疏散速度模型实时确定每个个体的运动速度,解决了个体之间的动态避碰、绕行和超越等问题。针对人群疏散时多个出口的选择问题,提出了把出口拥挤状态与个体心理慌乱状态相结合的出口选择方法。最后采用粒子系统实现了上述人群疏散行为的二维仿真并取得了较好的效果。     

基于Unity3D的L-CNG加气站事故仿真研究

为了提高员工对站内储罐事故后果的认识,采用灾害机理和灾害效果仿真相结合的方法,在选取泄漏、火球热辐射及爆炸冲击波机理模型并建立L-CNG加气站三维场景的基础上,分别计算火球热辐射和爆炸冲击波的伤害半径,并用Unity3D中的粒子系统模拟了泄漏、火焰、爆炸事故后果及伤害范围,最终开发了一套基于Unity3D平台的事故仿真系统,直观呈现灾害影响范围,对L-CNG加气站的选址及应急方案的制定具有重要意义。     

基于虚拟现实技术的喷射火事故三维动态仿真及应用

基于Shell模型的原理和计算方法,把喷射火焰视为近似倒立圆台形,构建了不同风向影响下的喷射火三维模型,运用虚拟现实技术和三维可视化技术对喷射火事故进行模拟与仿真。以Delphi和OpenGL/GLScene为开发工具,实现了喷射火三维模型的程序化与三维场景绘制,同时引入粒子特效系统,实现了喷射火焰燃烧的实时动态仿真,完成了喷射火三维动态可视化软件系统的开发。最后,利用该系统进行实例分析。应用表明:虚拟现实技术与事故后果模拟相结合,使整个系统实现实时性和形象性的统一,虚拟现实技术在化工行业具有广泛应用前景,也为事故后果预测评估提供科学依据。     

粒子系统算法在建筑火灾可视化研究中的应用

论述了采用粒子系统建立火灾虚拟现实系统火灾现象的可视化表现原理、算法及特殊处理方法 ,为进一步研究火灾虚拟现实系统 ,提供基础理论和技术支持 ,也是培训消防人员技能和公众火灾自救互救、应急逃生能力的科学方法     

山地火蔓延过程的三维模拟

本文以林火蔓延的模型为基础,运用OpenGL图形渲染的技术,考虑实时的地形坡度和风向,动态的显示实时火场边界,通过巧妙地将林火蔓延模型转变为计算机中的数据结构,结合粒子系统,在计算机上三维模拟重现了由单个火源引发的林火蔓延过程。这对于林火的辅助应急决策,有效地组织扑救,减少火灾损失,计算火灾引起的损失评估具有重要意义。     

虚拟海战场景中气候环境的模拟研究

为了实现真实感的海战环境模拟,针对虚拟海战场景中气候环境的特点,对现有的不规则模糊物体的建模方法进行了设计和改进.详细讨论了海战场景中天空、云、雾、光照和基于粒子系统的雨、雪及闪电的模拟方法,并建立了整体三维气候环境的模型.仿真结果表明,该方法简单实用,可以满足实时海战环境仿真的需求.     

基于WebGIS和粒子系统的空气污染预测动态可视化展示技术

在完成国家“863”项目“重点城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范”（3c-star）的过程中,我们研发了具有自主知识产权的“区域大气环境综合管理和辅助决策系统”,其中创造性地利用NetCDF、silverlight、WebGIS、粒子系统、多媒体等技术实现了空气污染预测动态可视化数据展示。本文阐述了工作的背景、技术要点及成果。