海地公路三維仿真系統(tǒng)(Hard3D)是西安海地計算機軟件開發(fā)有限公司自主開發(fā)研制的一套專門用于公路三維模型制作及動態(tài)播放的實時三維圖形生成及渲染系統(tǒng)。它具有使用簡便、制作效率高、畫面清晰以及生成的動畫具有可操作性、能夠真實可靠的反映設(shè)計意圖,在實時動態(tài)播放過程中,系統(tǒng)能夠逐樁顯示出該斷面的所有技術(shù)指標(包括斷面填挖面積、填挖高度、路基寬度、超高、大地坐標等等技術(shù)指標),使觀看人員可以隨時掌握各個斷面的信息,在動態(tài)播放過程中,用戶可隨時抓取精彩畫面(生bmp文件)并保存到硬盤上,用于制作工程效果圖,系統(tǒng)也可以連續(xù)錄制動畫、錄制聲音包括背景音樂以及設(shè)計人員的解說,系統(tǒng)自動進行影音合成(生成avi文件)。具有動畫的可操作性、路線各類信息的可動態(tài)顯示性以及此系統(tǒng)可廣泛用于公路工程項目的三維演示、效果圖制作、項目評審、工程設(shè)計召投標過程當(dāng)中,能夠盡現(xiàn)您的實力,為工程的合理優(yōu)化提供強有力的視覺支持等。由于Hard3D所基于3D圖形引擎提供了強大的動態(tài)建模、動態(tài)渲染和模型管理功能,并且獲益于微軟公司不斷對DirectX圖形驅(qū)動性能的升級,從而使Hard3D在圖形的動態(tài)渲染和模型的動態(tài)測試達到了國內(nèi)絕對的領(lǐng)先水平,徹底擺脫了用3DMAX預(yù)渲染然后播放的傳統(tǒng)做法,使公路三維進人了一個嶄新的階段。

  2.3三維模型的渲染

  三維模型的渲染在3DS系列軟件 3DS}MAX}VIZ}中進行,具體的內(nèi)容包括:設(shè)置燈光、架設(shè)攝像機、貼材質(zhì)、設(shè)背景、最后渲染成靜態(tài)全景透視圖。

  2.4渲染圖的后期處理

  后期處理對制作高質(zhì)量的渲染圖很重要。

  2.5動畫制作和視頻輸出

  除了跟靜態(tài)渲染圖有相同的要求外,還需要設(shè)置攝像機路徑,然后逐幀渲染。渲染后的圖片以每秒一定幀數(shù)(可根據(jù)汽車的運動速度確定)播放出來就成了動態(tài)全景透視圖,最后一步是通過有關(guān)軟件對動畫片斷進行剪輯、合成、配音,最終得到成品。

  3.實際應(yīng)用

  依托西藏自治區(qū)那曲地區(qū)布龍至比如通縣油路工程,對全線進行了動態(tài)透視圖的研究并完成了全線的三維模型和約10 Km的重點路段的動態(tài)三維透視圖的工作,在初步設(shè)計階段及施工圖設(shè)計階段,生成公路復(fù)雜地段全景透視渲染圖和模擬汽車行駛的公路動態(tài)透視圖,對方案的比選、視距的好壞、平縱組合是否合適等起到指導(dǎo)作用。

  進行模型建立所必需準備的文件:橫斷面帽子文件、地形點數(shù)據(jù)。其他文件有:構(gòu)造物文件、橫斷面文件、超高文件、超高圖文件、地質(zhì)概況文件、特征點文件、平面線文件、平曲線文件、橫斷面文件。利用公路設(shè)計及平面三維動畫系統(tǒng)制作動態(tài)透視圖的詳細過程,因篇幅所限在此就不作介紹,現(xiàn)就其形成的一般制作流程說明如下:(1)建立數(shù)字地面模型(2)建立路線真實三維模型(3)生成標線構(gòu)造物等(4)顏色及材質(zhì)設(shè)置(5)輸出3DS文件(6)形成三維動畫。

  4.結(jié)束語

  動態(tài)透視圖原理提供一種逼真展示三維虛擬現(xiàn)實場景的嶄新方法,它能通過對一個現(xiàn)實場景進行拍攝得到的圖像進行處理,自動生成交互式三維全景,使用戶方便地從多角度交互觀看三維全景,提供一套全面的虛擬現(xiàn)實圖形和可視化項目記錄的解決方案。動態(tài)透視圖技術(shù)系統(tǒng)可廣泛用于公路工程項目的三維演示、效果圖制作、項目評審、工程設(shè)計招投標過程當(dāng)中,給工程建設(shè)項目的展示和記錄注人了的新的活力。