随着经济的发展和人们生活水平的逐渐提升,水利水电工程的规模和数量都得到较大幅度的发展,为保证水利水电工程的质量和使用性能,人们尝试将建筑物三维可视化建模技术与水利水电工程相结合,商迪3D以大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术为研究对象,结合某大型水利水电工程建筑物,对数据建模,建筑物3D建模思路进行分析,并针对大型水利水电工程建筑物3D几何建模技术、形象3D建模技术、三维展示技术等展开研究,为加深对大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术的认识,提升我国大型水利水电工程建筑物的整体性能作出努力。
1、大型水利水电工程的可视化数据模型
可视化数据模型的性能决定其包括能够描述系统的静态特征的数据结构,可视化数据模型能够描述系统动态特征得到数据操作和保证系统整体持续运行的完整性约束三个主要结构,其共同使可视化数据模型能够对现实世界真实的模拟,能够通过计算机实现并被人类理解。
可视化数据模型可以实现对规则或不规则建筑实体的描述,三维可视化建模的可视化数据模型实质上是以面对象或面对像的组合形式对建筑物实体进行仿真,所以在可视化数据模型设计的过程中可针对不同的面对像进行优化,有利于建筑物整体性能的提升。
2.大型水利水电工程建筑物的3D建模思路
由于构建的三维可视化模型既要表述系统的组成,又要表述复杂系统中不可分解的子系统,所以可视化数据模型要由不同的模块构成,而模块之间既要有层次结构,又要具有组成和可连续的关系;不同3D建模模块其在构建的过程中需要用独立的物理设备或部件;能够通过独立的数学描述各3D建模模块的特征。三维可视化模型模块之间的关系决定,对建筑物实体的描述可以通过不同的方法实现,不同性质实体描述方法的差异决定某大型水利水电工程应用三维可视化建模技术的过程中需要通过GIS平台,CAD,3dsmax图形处理软件等进行稽核3D建模、形象3D建模、三维展示。
3.大型水利水电工程建筑物3D几何建模技术
3D几何建模技术即结合建筑物实体特征点的实际数据,计算其法向量,进而形成三维几何可视化模型的过程,由于大型水利水电工程建筑物3D建模较复杂,其存在简单的建筑物、同高程水域平面、复杂三维实体构造等,所以需要灵活运用不同的三维可视化建模方法。
4.大型水利水电工程建筑物形象3D建模技术
3D形象建模技术是针对已完成的几何三维可视化模型进行形象美化的过程,使三维可视化模型与建筑物实体更加接近,形象3D建模技术通常针对建筑物的颜色、透明度、纹理、光泽等进行调整或通过贴图达到使建筑物美化、真实的目的;另外,在3D形象建模的过程中要考虑到建筑物在真实应用的情况下会存在彼此的遮挡,所以在三维可视化建模过程中需要通过计算消除隐藏面。
5.大型水利水电工程建筑物三维展示技术
三维展示技术即将已经形象美化后的建筑物三维模型投影设置观察点,并对其位置进行合理的调整后将其通过计算机屏幕进行3D展示的技术,使计算机屏幕上3D展示的三维可视化模型与建筑物实体两者的逼真度达到最高,三维展示不仅要求对建筑物的整体形象进行三维可视化展示,而且要求对建筑物与视点的距离、物体与实现的方向、建筑物构件的体积、形状等细节进行三维可视化展示,可见三维展示技术与计算机的分辨率之间存在密切的关系,分辨率越高,越能够达到三维展示的要求。
通过上述分析可以发现,现阶段人们已经认识到大型水利水电工程三维可视化建模在经济发展、社会稳定中所起到的重要作用,并结合工程计算、计算机图形学、物联网3D技术、人机界面等多学科的知识,创建并不断完善建筑物三维可视化建模技术,为提升大型水利水电工程整体性能提供有效的工具。