基于GIS水電工程施工動態(tài)可視化仿真方法及其應(yīng)用

對基于可視化動態(tài)仿真的水電工程施工進(jìn)度分析與控制進(jìn)行了研究,提出了基于gis的施工進(jìn)度可視化動態(tài)仿真方法,實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度仿真建模、計(jì)算及結(jié)果的可視化;提出了結(jié)合柔性網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的進(jìn)度分析與優(yōu)化方法,包括工期分析及資源優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上提出了基于可視化動態(tài)仿真的施工進(jìn)度實(shí)時(shí)管理與控制方法;進(jìn)行了實(shí)例分析,其成果在工程施工進(jìn)度管理當(dāng)中的成功應(yīng)用表明所提方法具有可行性和優(yōu)越性.

文章提出了基于unity3d的水電工程施工過程可視化仿真方法,對于可視化仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、三維模型的構(gòu)造以及可視化仿真實(shí)現(xiàn)的問題都做了詳細(xì)介紹。該方法能夠提高可視化實(shí)現(xiàn)的效率及效果,可為工程施工方案的管理和決策提供信息化支撐。

文章提出了基于unity3d的水電工程施工過程可視化仿真方法,對于可視化仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、三維模型的構(gòu)造以及可視化仿真實(shí)現(xiàn)的問題都做了詳細(xì)介紹。該方法能夠提高可視化實(shí)現(xiàn)的效率及效果,可為工程施工方案的管理和決策提供信息化支撐。

以地理信息系統(tǒng)與工程動態(tài)仿真系統(tǒng)為平臺,模擬工程施工實(shí)際過程,面向工程施工管理和施工組織設(shè)計(jì),對重大工程施工動態(tài)3維可視化仿真技術(shù)進(jìn)行研究。該仿真技術(shù)能夠輸出施工工期、施工進(jìn)度計(jì)劃、關(guān)鍵路線、資源使用情況以及橫道圖、資源柱狀圖等仿真計(jì)算與優(yōu)化所得的文本、圖形成果;在項(xiàng)目投標(biāo)中,可以形象可視地表達(dá)施工方法、進(jìn)度管理等,增加投標(biāo)書說服力,為了解投標(biāo)人的施工水平和能力提供了一個形象平臺。

將gis與系統(tǒng)仿真技術(shù)相結(jié)合,利用gis特有的空間數(shù)據(jù)可視化組織結(jié)構(gòu),采用集成模式與擴(kuò)展連接模式相結(jié)合的方式,使系統(tǒng)仿真應(yīng)用模型與gis系統(tǒng)之間在原始數(shù)據(jù)采集及模擬數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)這兩個階段實(shí)現(xiàn)彼此數(shù)據(jù)的交換和共享,從而實(shí)現(xiàn)仿真的可視化.結(jié)合作者近年來的有關(guān)科研工作,總結(jié)了gis與系統(tǒng)仿真技術(shù)相結(jié)合在水利水電工程施工導(dǎo)截流、地下廠房施工過程、混凝土壩施工全過程、施工總布置等問題的可視化仿真研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀,并展望了其發(fā)展前景.

大型水利水電工程截流施工組織復(fù)雜,提出基于虛擬現(xiàn)實(shí)的可視化仿真方法,利用高效的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺軟件vr-platform將截流施工過程數(shù)字化,結(jié)合截流龍口水力指標(biāo)的動態(tài)分析,實(shí)現(xiàn)施工截流過程的逼真預(yù)演和多方案比較,為截流施工組織設(shè)計(jì)與決策提供強(qiáng)有力的可視化分析手段。

針對水電工程施工進(jìn)度計(jì)劃難以用傳統(tǒng)方法簡便直觀描述的難題,基于gis平臺,采用三維可視化技術(shù),提出了水電工程施工進(jìn)度三維動態(tài)可視化方法;構(gòu)造了施工進(jìn)度三維可視化數(shù)字模型,實(shí)現(xiàn)了模型的動態(tài)顯示、交互操作、空間分析以及施工進(jìn)度可視化仿真等功能.通過在水電工程中的實(shí)際應(yīng)用,表明采用施工進(jìn)度三維動態(tài)可視化方法能夠形象表達(dá)施工進(jìn)度,動態(tài)描述施工進(jìn)度中各環(huán)節(jié)之間復(fù)雜的動態(tài)時(shí)空邏輯關(guān)系,對于提高水電工程設(shè)計(jì)與管理現(xiàn)代化水平具有現(xiàn)實(shí)意義.

水電工程施工總布置時(shí)間、空間邏輯關(guān)系復(fù)雜,具有動態(tài)交互的特性。該文基于面向?qū)ο蠓抡婕夹g(shù),構(gòu)建了含時(shí)間屬性的基本對象模型,通過混合系統(tǒng)和高效的圖像渲染引擎,實(shí)時(shí)繪制動態(tài)場景;并通過單獨(dú)的交互模塊,實(shí)現(xiàn)了可視化成果對仿真過程的反饋,為決策者提供了直觀、高效的可視化操作平臺。

第３０卷第１０期 ２　０?。薄。材辏薄。霸?水　電　能　源　科　學(xué) ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ?。幔睿洹。穑铮鳎澹?ｖｏｌ．３０ｎｏ．１０ ｏｃｔ．２?。啊。薄。?文章編號：１０００－７７０９（２０１２）１０－０１３９－０４ ｂｉｍ技術(shù)在水利水電工程可視化仿真中的應(yīng)用 苗　倩 （天津大學(xué)水利工程仿真與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津３０００７２） 摘要：為簡化水利水電工程施工可視化仿真系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用，提出基于建筑信息模型（ｂｉｍ）的可視化仿真 方法，構(gòu)造了工程建筑物的三維數(shù)字模型，并根據(jù)ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ軟件的數(shù)據(jù)組織形式，充分利用其可視化、四維 模擬功能及應(yīng)用程序接口ａｐｉ，實(shí)現(xiàn)了工程施工過程的動態(tài)演示及仿真信息的可視化查詢。工程實(shí)例驗(yàn)證了 該方法的實(shí)用性及優(yōu)勢。 關(guān)鍵詞：水利水電工程；建筑信息模型；ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ軟件；可視化仿真 中圖分類號：ｔｖ５１２文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ａ 收稿日期

軟件應(yīng)用·softwareapplication bim技術(shù)在水利水電工程可視化仿真中的應(yīng)用 科技 信息 供系 水電 真技 及實(shí) 應(yīng)用 工程 【關(guān)鍵詞】bim技術(shù)水利水電工程可視化仿 真 在水利水電的工作中，可視化仿真技術(shù) 通過動畫的形式，將復(fù)雜的施工過程形象的演 示出來，并以圖形的形式將系統(tǒng)的信息、數(shù)據(jù) 呈現(xiàn)出來，為施工提供科學(xué)、有效的依據(jù)。將 bim技術(shù)應(yīng)用到水利水電工程的可視化仿真 技術(shù)中，可以之間將施工過程演示出來，簡化 了可視化仿真技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)過程。 1實(shí)現(xiàn)可視化仿真技術(shù)的平臺 水利水電工程中，可視化仿真技術(shù)會涉 及到空間地理信息的靜態(tài)數(shù)據(jù)，如施工地形、 水利樞紐布局等，同時(shí)還需要將建筑施工、地 形深挖等邏輯關(guān)系反映出來，如此繁雜的工作 需要軟件平臺來實(shí)現(xiàn)一一navisworks軟件。 navis

針對傳統(tǒng)大壩施工仿真中存在的問題,本文提出了一種基于gis的大壩施工可視化仿真的方法,并以某拱壩施工仿真為例,進(jìn)行了實(shí)例研究.實(shí)踐證明,這種可視化仿真方法不但提高了仿真的精度和可信度,而且使復(fù)雜的仿真過程能夠以更直觀的方式表達(dá).

[文章編號]100922846(2004)0720026202 [中圖分類號]　tv52　　　　　　　　　　　　　　　　　[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]　b 可視化仿真技術(shù) 在水利水電工程施工中的應(yīng)用 李　闖1,劉　健2 [收稿日期]2004-06-03 [作者簡介]李闖(1976-),女,吉林鎮(zhèn)賚人,本科,助工。 (11吉林省水利水電基本建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督中心站,吉林　長春　130022; 21吉林省防汛抗旱指揮部辦公室,吉林　長春　130022) 　　水利水電工程往往具有周期長、規(guī)模大、投 資多、施工難度大、協(xié)調(diào)難的特點(diǎn),因而在工程 設(shè)計(jì)和管理過程中,要提高工程的質(zhì)量和效率, 首先應(yīng)制定合理的施工進(jìn)度計(jì)劃,明確施工方 法、選擇施工機(jī)械及配套組合,其次應(yīng)對施工信 息進(jìn)行系統(tǒng)化、數(shù)字化的管理,直觀形

針對當(dāng)前三維動態(tài)圖形仿真技術(shù)的發(fā)展及其在水電工程施工領(lǐng)域應(yīng)用要求的特點(diǎn),文章研究了基于gis的水電工程施工系統(tǒng)三維動態(tài)圖形仿真方法及應(yīng)用。文中首先探討了基于gis的可視化仿真技術(shù)原理與方法,然后在水電工程施工系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了三維動態(tài)圖形仿真系統(tǒng)的仿真信息的可視化組織方法及開發(fā)模式,分析了工程施工三維數(shù)字模型的構(gòu)造過程,最后詳細(xì)介紹了系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。開發(fā)了一個能科學(xué)、直觀、逼真地表現(xiàn)水利水電工程施工過程三維動態(tài)圖形仿真系統(tǒng),為工程施工管理決策提供依據(jù)。

針對當(dāng)前基于gis的工程圖形仿真技術(shù)的發(fā)展及其在水電工程領(lǐng)域應(yīng)用的特點(diǎn),研究了基于gis的水利水電工程三維可視化圖形仿真方法與應(yīng)用。通過對水電工程三維可視化圖形仿真系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析、數(shù)據(jù)采集、仿真計(jì)算等工作,將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理并存于gis內(nèi)建的數(shù)據(jù)庫中。在此基礎(chǔ)上建立水電工程的三維可視化圖形仿真模型。以某工程為研究對象開發(fā)了一個能直觀表現(xiàn)水利水電工程施工總布置三維可視化圖形仿真系統(tǒng)。

對水電工程三維可視化仿真中涉及的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)進(jìn)行了分析和研究,給出了相應(yīng)的解決方法,并提出了一個面向水電工程施工的三維可視化仿真系統(tǒng)框架,展示了三維可視化仿真技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用前景。

三維可視化仿真技術(shù)在水電工程施工的領(lǐng)域里是非常重要的技術(shù)。我們通過分析水電工程三維可視化仿真的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn),來制定出相應(yīng)的解決方案。

可視化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用方興未艾,結(jié)合作者的研究工作,對水利工程三維可視化仿真中涉及的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)進(jìn)行了分析和研究,給出了相應(yīng)的解決方法,并提出了一個面向水利工程施工的三維可視化仿真系統(tǒng)框架,展示了三維可視化仿真技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用前景。

提出了基于地理信息系統(tǒng)(gis)的水利水電工程三維動態(tài)可視化仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)圖形輔助仿真建模、全過程動態(tài)仿真計(jì)算和基于gis的仿真可視化。圖形輔助建模采用層次化和模塊化建模思想,通過組合圖形元素建立模型,有效地降低了建模的復(fù)雜性。全過程動態(tài)仿真采用“雙仿真鐘”模式,兼顧了仿真的整體性和細(xì)節(jié)性,對整個施工動態(tài)過程進(jìn)行仿真。用gis實(shí)現(xiàn)仿真的三維可視化改變傳統(tǒng)的仿真結(jié)果的表現(xiàn)模式,為施工系統(tǒng)分析和管理提供了一個有力的工具。實(shí)際工程應(yīng)用證明了該方法的有效性。

水電工程施工過程復(fù)雜,傳統(tǒng)工程管理方法難以實(shí)現(xiàn)高效的管理。可視化仿真可以直觀表現(xiàn)當(dāng)前工程進(jìn)度、方案,但實(shí)時(shí)建模比較困難。基于圖形建模技術(shù),在空間坐標(biāo)描述基礎(chǔ)上加入時(shí)間維,建立了含時(shí)間屬性的層次性圖形模型:單元模型、工序模型和場景模型;提出了水電工程施工過程可視化系統(tǒng)建模的方法。工程應(yīng)用的表明,該建模方式對不同類型的水電工程有著較好的適用性。

可視化仿真技術(shù)是計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)和系統(tǒng)仿真技術(shù)相結(jié)合形成的一種新型的仿真技術(shù)?？梢暬抡娴睦碚摵头椒òㄈ^程動態(tài)仿真理論、圖形輔助仿真建模方法、基于gis的三維動態(tài)數(shù)字模型構(gòu)造及其可視化方法、基于gis的三維動態(tài)演示方法及基于gis的交互式可視化仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等,實(shí)現(xiàn)了仿真建模、仿真計(jì)算過程及成果的可視化。在此基礎(chǔ)上,深入研究了復(fù)雜水電工程地下廠房施工系統(tǒng)的可視化仿真與優(yōu)化、水電工程施工導(dǎo)截流三維動態(tài)可視化仿真、混凝土壩施工過程三維動態(tài)可視化仿真及優(yōu)化、水電站施工總布置可視化仿真等問題,并結(jié)合溪洛渡工程應(yīng)用,研制開發(fā)了相應(yīng)的可視化仿真軟件esas、cdmis、damsim、clmis。所開發(fā)的軟件系統(tǒng)內(nèi)容豐富,可操作性強(qiáng),人機(jī)界面友好,易維護(hù),有良好的拓展性。該項(xiàng)研究為復(fù)雜大型工程施工組織設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的理論方法和先進(jìn)的技術(shù)手段,大大地提高了水利水電工程設(shè)計(jì)與管理的現(xiàn)代化水平。

基于gis技術(shù)和面向?qū)ο蠓椒?提出了一種新的對大壩施工進(jìn)行可視化仿真的方法.綜合運(yùn)用gis軟件、autocad和vc++軟件,應(yīng)用全新的仿真系統(tǒng)框架和運(yùn)行機(jī)理,開發(fā)了相應(yīng)的大壩施工可視化軟件,并結(jié)合景洪水電站混凝土壩工程的施工仿真進(jìn)行了實(shí)例研究.實(shí)踐證明,這種仿真方法不但可以提高施工仿真的精度和可信度,而且可以呈現(xiàn)復(fù)雜施工過程中各施工單元的時(shí)間、空間和邏輯關(guān)系,揭示施工系統(tǒng)的動態(tài)行為特征,使復(fù)雜的仿真過程以一種更為直觀的方式表現(xiàn)出來.

鑒于復(fù)雜工程的不確定型網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃和傳統(tǒng)的施工管理工具不能形象展示大型橋梁施工過程,將4d可視技術(shù)應(yīng)用于橋梁施工管理。首先,應(yīng)用蒙特卡洛法對復(fù)雜不確定型網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃進(jìn)行仿真模擬;其次,將橋梁三維模型與模擬得到的施工進(jìn)度計(jì)劃、資源計(jì)劃相結(jié)合,建立橋梁4d仿真模型;最后,依據(jù)4d仿真模型開發(fā)大型橋梁4d仿真系統(tǒng)。研究結(jié)果表明:應(yīng)用該系統(tǒng)能可視查詢和預(yù)測施工進(jìn)度及資源使用情況;該系統(tǒng)能夠輸出施工工期、施工進(jìn)度計(jì)劃、關(guān)鍵路線、資源使用情況以及橫道圖、資源柱狀圖等仿真計(jì)算所得的文本和圖形成果。