一、虚拟现实语言VRML与仿真结果可视化（论文文献综述）
周永[1]（2021）在《基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统开发》文中研究说明虚拟现实技术是一门交叉技术前沿学科,拥有强大的三维立体图形展示功能和人机交互功能。将虚拟现实技术应用到隧道工程数值模拟之中,把工程监测信息与数值模拟结果相融合,为解决传统数值模拟结果图形表现形式单调、数值模拟与空间位置对应不直观以及监测数据与模拟数据对比冗杂的问题开辟了新途径。本文根据数值模拟三维可视化显示需求及工程监测信息与数值模拟结果相融合的需要,利用虚拟现实技术应用平台,开发了基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统。本文首先介绍了虚拟现实技术和数值模拟三维可视化显示技术在国内外的应用现状,并在此基础上对实现基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统的关键技术进行了探讨;以实际工程为依托,完成了数值模拟结果文件与虚拟现实技术开发平台相耦合的数据格式转化;通过对系统的展示需求分析,完成了系统的整体架构、功能设计和界面设计,开发了系统的位移云图、应力云图、拱顶沉降、地质素描图及工程施工现场等主要功能;利用Unity3d平台的场景建立、模型显示及三维交互功能搭建了系统的主体框架,并通过C#语言编写了多场景切换、鼠键控制交互和退出程序等脚本,完成了基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统的开发和测试。通过虚拟现实技术将隧道数值模拟结果三维重现,同时将工程监测信息与数值模拟相融合是本研究的关键,为后续其他数值模拟结果的虚拟现实展示提供了一定的借鉴意义。
赵仕霖[2]（2020）在《基于云平台的城市雨洪数值模拟系统及其可视化研究》文中提出随着全球气候变化以及人类活动增强,近年来极端降雨事件频发,再加上城市化进程的不断加剧,城市雨洪引发的灾害问题日益受到人们的关注。城市雨洪数值模型作为研究城市雨洪问题的重要工具,对城市排水规划设计及城市内涝灾害预测预警能够提供重要的科学依据。国内外学者在城市雨洪模型和软件开发方面做了大量卓有成效的研究,然而能够进行城市雨洪全过程模拟的软件还不多,我国拥有独立自主知识产权的应用系统更是微乎其微。基于云平台的水利数值模拟系统已经崭露头角,然而它们大多是在客户端/服务器（C/S）架构模式下开发搭建的,这些研究都没有充分利用快速发展的网络技术带来的便利,没能体现出云计算的优势以及云服务、云共享的概念。针对上述问题,本文在前人工作的基础上,借助于HTML5、WebGL、云计算等高速发展的网络技术,开发了一套浏览器/服务器（B/S）模式下的、基于云平台的城市雨洪数值模拟系统。主要的研究工作及成果简述如下:（1）基于有限体积方法,分别建立了适用于城市地表汇流模拟的二维浅水方程高分辨率数值模型以及适用于城市复杂河网、排水管网水流模拟的一维水动力模型。深入研究了模型之间的耦合机制,实现了模型的侧向耦合以及垂向耦合。建立了考虑降雨、地表径流、排水管网、下渗与截留共同作用下,更加完整的城市雨洪水动力耦合模型,实现了城市雨洪全过程模拟。通过一系列的算例模拟,证明模型是可靠的。（2）利用HTML5、JavaScript、WebGL等技术,从三维视角出发,建立了网络环境下流场三维可视化系统,实现了在浏览器中展示多要素同步叠加的流场细节。提出了一种利用WebVR技术展示水动力模型计算结果的新方法,设计并研发了流场三维虚拟现实系统。提出了利用纹理样式化粒子代替三维球体的方法,优化了浏览器渲染流场的性能。以瓯江河口的流场三维可视化为例,证明了研究成果具有工程实用价值。（3）根据前端工程化的思想,基于开源生态社区,提出了基于Vue的三维WebGIS解决方案。以城市雨洪模型和流场可视化成果为基础,研发了 B/S架构下基于云平台的城市雨洪数值模拟系统,实现了无需安装软件,借助于浏览器就能够完成城市雨洪数值模拟的全部过程。选取成都市中心城区作为研究对象,从自动化建模、远程计算、流场可视化等方面详细展示了研究成果在实际工程中的应用。从模型模拟结果以及系统可视化效果两个角度证明了系统能够有效应用于城市雨洪的实际工程中。
张海思[3]（2020）在《面向火灾场景的轻量化室内应急疏散仿真系统研究》文中提出不管天灾还是人祸,火灾的发生总会给人们造成巨大的生命威胁和财产损失,因此火灾场景下应急疏散的模拟与仿真一直以来都是火灾科学的重点研究内容之一。现有的消防技术缺乏对现代高科技手段的实际应用,防火宣传方式老套,消防演练古板,已经无法满足群众的消防需求。除了建立强大的消防救援力量,将空间信息技术、智能感知技术、计算机仿真技术等现代高科技手段应用于火灾预防、消防意识增强以及火灾发生时的人员安全疏散已成为未来发展趋势。由于建筑物火灾发生过程具有快速性、突发性以及人员逃生受限严重等特点,消防演练是增强室内人员逃生疏散效率的有效手段之一。针对建筑内部火灾情景下应急演练的应用需求,结合火灾科学研究理论和当前空间信息技术,本文提出了一种面向室内火灾场景下应急疏散模拟和仿真的三维网络可视化应用系统。该系统以B/S架构为系统平台,JavaScript为开发语言,通过WebGL技术实现疏散过程三维仿真可视化。系统的主要目的是通过计算机仿真训练提升建筑物人员的应急逃生能力。主要研究工作如下:1)建立火灾发展模型,动态模拟火灾发生过程。通过研究室内火灾的特性与发生、发展机制,通过对比不同火灾模化技术,选择火灾热释放速率增长模型模拟火灾发生的动态发展过程;依据火灾发展模型的输出参数,利用粒子系统模拟火焰,实现室内火灾过程的三维视觉效果。2)顾及火灾发展的动态应急疏散模型。对火灾场景下的建筑进行应急疏散分析,研究火灾过程中的人员疏散方法,通过火灾影响区域内室内路网的动态改变,将火灾发展模型与应急疏散算法相结合构建面向建筑火灾的动态应急疏散模型。3)应急疏散演练仿真系统的设计与开发。结合应急疏散演练需求,以山东科技大学J6教学楼和S2实验楼为例,进行用户需求分析和系统设计,构建建筑物室内三维模型及室内路网模型,研究数据的存储、传输和读取机制,通过架构B/S系统,最终实现室内应急疏散过程的WebGL三维可视化。
周城皓[4]（2020）在《面向虚拟现实环境的CAE计算结果通用可视化研究》文中提出随着虚拟现实应用的快速发展,CAE计算结果可视化在虚拟现实环境的应用需求日趋加大。虚拟现实环境通过计算机对场景进行真实渲染,给用户以身临其境的临场感,实现用户和虚拟环境CAE的交互。为了使虚拟环境与CAE进行更深的融合,本文围绕虚拟现实环境CAE的通用可视化,从系统架构、可视化策略、优化算法等方面开展以下工作。第一,针对虚拟现实环境的CAE可视化需求,设计了一种高度可扩展的CAE通用可视化系统架构。在系统架构的核心设计中,运用接口技术将通用可视化系统划分为独立模块,实现模块功能的协同性。接口保留扩展机制,实现接口功能的动态扩展。第二,针对多源CAE结果文件,设计了一种通用CAE数据接口,以实现数据的多源读取和统一存储、调用。一方面,减少了为多源CAE数据单独开发可视化接口的重复工作;另一方面,为可视化接口提供统一的数据结构,提高开发效率与多源兼容性。第三,针对统一的数据接口,设计了一种虚拟环境的可视化策略。策略按数据特点、可视化方式和用户需求,划分多种显示方式。可视化策略有效解决多种显示方式的需求,又能组合多种可视化方式,虚拟场景CAE可视化的流畅显示。第四,针对系统开发轻量化的需求,设计了一种优化算法方案。方案设计不同的优化算法,从数据精简降低显示数据量和状态插补平滑过渡入手实现优化,同时保留扩展机制,便于完善多种算法实现系统优化机制。最后,基于系统架构的设计,实现了面向虚拟现实环境的CAE通用可视化系统。在各个功能模块上,阐明具体实现,并实现了多源CAE数据的可视化,展示了系统架构设计的通用性和实用性。本系统设计符合“以需求为本,高站位、广布局;以问题为源,深研究、着实践”的思路。
周铮[5]（2020）在《混合现实环境下的汽车关键零部件FEA结果可视化研究》文中研究表明在汽车研发过程中对关键零部件进行FEA是必不可少的一环,由于FEA结果文件格式的限制以及其占用内存较大的问题,通常CAE工程师将仿真结果以二维图片或图表的形式进行传阅,这种传阅方式不如三维的表现效果,也缺乏与FEA结果进行交互的操作。因此,本文利用Python编程语言和ANSYS命令,探求从FEA结果文件中提取有效的信息,并基于Python编程语言和VTK图形库研究文件转换算法,再将转换后的文件导入Unity3D中,建立混合现实环境下的汽车关键零部件FEA结果可视化平台,发布至Holo Lens设备进行测试验证。该平台能够可视化各类FEA结果表面彩色云图,并绘制相应的三维曲线。通过该平台,可以全面近距离的了解FEA结果信息,并可以对其进行平移、旋转等交互操作。在整个平台的实现过程中进行了以下研究:首先,提取FEA结果文件中的有效信息。利用Python编程语言和ANSYS命令,探求从FEA结果文件中获取有效信息:节点信息、单元信息、节点结果数据、单元结果数据、仿真时间信息等,并生成VTK格式文件。其次,在Python编程环境下,研究将VTK文件转换成DAE文件,并针对不同的FEA类型:模态分析、瞬态动力学分析,提取有效的信息用于绘制三维曲线,生成TXT文件。然后,在Unity3D中搭建可视化平台:将整个可视化平台划分成三个场景,并完成合理的UI布局设计;基于射线碰撞检测原理,建立以手势交互为主,语言识别为辅的交互机制;利用Holo Lens的空间映射技术实现混合现实仿真场景。最后,将生成的结果文件导入Unity3D中,验证其正确性;将应用发布至Holo Lens进行仿真验证,结果表明:混合现实环境下的FEA结果可视化平台沉浸感强,人机交互性高,能够帮助研发人员快速准确的对FEA三维结果进行虚拟评审,缩短产品的研发周期。
伍双[6]（2019）在《面向虚拟教育的VR内容制作系统的设计与实现》文中研究表明近年,虚拟现实的快速发展以及相关技术的不断成熟,使得更多的人关注虚拟现实的发展,虚拟现实与各行各业逐渐进行更深层次的融合。目前国家出台政策支持虚拟现实技术的发展,鼓励利用新技术进行创新,使得各行各业不断进行优化升级。虚拟现实与教育的融合是当下社会研究的热点,本文主要围绕虚拟教育进行研究的。在虚拟教学方面,目前没有完整的学科知识点的涵盖,虚拟教学资源缺乏,原有的虚拟教学在质量上达不到要求,导致虚拟现实在教育行业无法全面普及。另外在虚拟现实内容制作方面,大多都是基于Unity/UE4编辑实现,内容制作技术要求高、难度大,效率低。本文针对主流的虚拟现实内容制作方法中存在的不足,在深圳迪乐普智能科技有限公司提供平台和技术支持下,全程参与了虚拟现实内容制作系统的设计和开发工作,并且在此基础上提出了一种无需复杂操作即可实现交互设计、内容直观修改、复杂动画简单制作的新方法,大幅降低虚拟现实内容制作门槛,提高虚拟现实制作效率。本文主要工作如下:1.深入研究了主流的虚拟现实内容制作软件,如UE4、Unity、VRML。对主流的虚拟现实相关软件进行介绍,对关键技术、交互功能的实现等方面进行深入分析。在虚拟现实内容制作上,总结概括了全景拍摄以及3D建模场景制作的整个工作流程。2.针对主流的虚拟现实内容制作方法中存在的不足,提出了一种无需复杂操作即可实现交互设计、内容直观修改、复杂动画简单制作的新方法,并且在系统已有的功能模块的基础上,添加了交互操作、连接编辑器（设置输出连接、设置函数、设置内连接）功能,解决了交互设计可视化操作,实现无需复杂编程即可实现各种虚拟现实内容制作,降低制作门槛,提高制作效率。3.对虚拟仿真实验进行探索,以交流异步电动机的虚拟仿真实验为例。利用本系统进行设计制作,该设计满足学生对电动机的专业基础知识的学习和专业技能训练,可实现沉浸式体验。4.利用Unity主流设计软件进行实验对比。结果表明,基于本系统设计的虚拟仿真实验在方法实现上要优于Unity软件,从而验证了本系统在交互设计、内容修改、动画制作等方面的优势。
张宇昕[7]（2019）在《运营高速铁路监测数据评估管理与可视化研究》文中认为高速铁路安全运行要求轨道具有高平顺性、稳定性,因此对运营期高速铁路进行长期的变形监测是一项必要工作。运营期高速铁路监测项目与建设期相比有明显的特点,例如项目规模庞大、数据复杂海量、多单位协作、实时要求高等,目前运营期高速铁路监测实际项目的集成管理效果不佳。同时测绘成果三维可视化领域正不断发展,但展示方式大多受限于软件平台,不能满足运营铁路跨平台、多用户的使用需求。本文以运营期高速铁路监测评估项目质量控制体系、基于云计算的B/S架构实时共享型数据管理平台设计、Web端高速铁路变形监测可视化分析为切入点,提出一套针对大规模运营高铁监测评估项目的数据集成管理及可视化分析方案。主要工作如下:1.研究了运营高速铁路基础变形监测及评估项目中沉降监测、CPⅢ不定期测量、横向监测、轨道三维检测等工作的质量控制要求,从铁路局工务处、测量单位、评估单位共同协作的角度分析了核心业务流程与基本评估体系。2.研究了运营期高速铁路中横纵向变形分析、监测预警体系及信息化海量数据集成管理等变形监测核心问题,并研究多源数据协同分析方法、监测预警体系改进、大型B/S架构管理系统需求。3.基于云计算服务设计了B/S架构运营高铁监测评估管理系统原型,包括功能逻辑结构、前端页面、后端API接口、数据库表单、数据存储检索、预警分析体系、成果可视化、系统安全权限等内容,并对系统方案进行了优化。4.结合测绘可视化、Web3D技术的发展,分析WebGL标准下Cesium地图引擎对于铁路工程数据表达的优越性。基于铁路工程三维应用标准研究,首次将Cesium运用于高速铁路变形监测中,提供一套针对高速铁路变形监测Web可视化分析评估的技术方案与操作流程。5.实现了Web端的高速铁路沉降监测等比例三维实景模型漫游、监测点布设三维展示、交互式信息查询、沉降热力图可视化分析评估等功能。本文首次针对运营期高速铁路基础变形监测项目设计B/S架构集成管理系统原型方案,在实际项目中达到了多单位协作、云计算服务、监测预警、在线分析的集成管理效果。且验证了Cesium地图引擎对高速铁路变形监测Web可视化应用的适应性,可提高测绘成果三维可视化分析在运营维护阶段铁路工程领域应用的共享性。
马飞[8]（2018）在《六自由度机器人虚拟实验室系统关键技术的研究》文中认为六自由度机器人是一种典型的工业机器人,在工业活动中被越来越广泛地使用。工业机器人技术是自动控制领域中出现一项高新技术,该领域的研究十分活跃,且随着产业需求的不断增长其应用覆盖范围也日趋广泛,对工业机器人技术研究和应用的水平已成为衡量一个国家自动化水平的重要标志。工业机器人技术的快速发展推动了机器人学技术发展,同时也为工业机器人教育的发展注入强大动力,机器人学教育是培养工程技术人才的迫切需要。一般高校对本科生开设的“机器人导论”及相关的机器人学课程,均是以串联结构的机器人为学习主体,市场上的相关教材也是对串联机器人进行分析和综合为主要内容。因此,机器人学的基础主要是针对串联结构的机器人的机械性能的学习。传统上,机器人学的学习和其他学科的学习一样,依赖于“标准课堂”,这种标准课堂包括课堂教学环节和实验环节,而现阶段的机器人实验教学的情况存在实验设备不足、理论与实践脱节以及安全性不足等问题。为解决这个问题,本文提出使用虚拟实验室技术创建机器人虚拟实验室,为学习者提供适当的虚拟实验环境,帮助促进学生对理论性知识的学习。现阶段虚拟实验室具有低成本、多权限、灵活性高、具有不可见量的观察性和安全性高等优点,虚拟实验室在教学中的应用具有诸多特点,如互动操作性、扩展性以及安全性等特点,这些特点是传统实验室无法比拟的,在实验教学方面也具有如利用率高、易维护等诸多优点。国内外众多研究机构根据自身科研和教学需求建立了多种虚拟实验室和机器人虚拟实验室,但其研究和应用中也存在一些问题:（1）已有的一些机器人仿真系统或机器人虚拟实验室其设计目的并非为机器人学学科本身的实验应用,而是为了研究对机器人系统的综合性应用,如对机器人进行轨迹规划或对机器人完成某个任务的控制算法进行优化,这对于学习机器人学的理论知识并无帮助。（2）一些机器人虚拟实验项目采用的数学模型过于理想化,仅能够完成较浅显的理论实验,不具备实际教学应用价值。因此,创建一个可以完成机器人学一定深度理论性实验的、具有一定复杂度和真实性的机器人虚拟实验室是具有一定创新型和现实意义的。本文以六自由度工业机器人为研究对象,围绕着构建机器人实验室开发平台并在其上开展机器人学相关理论实验的若干核心技术的研究而展开,论文的主要内容包括:首先介绍了工业机器人及其教育的发展以及虚拟现实技术和虚拟实验室的相关概念和特点,从国内外研究现状等方面阐述了虚拟现实技术、虚拟现实开发软件工具、虚拟实验室和机器人虚拟实验室的研究现状,同时阐述了本课题研究的来源、目的、意义和研究内容。然后介绍了虚拟实验室的概念、技术模型和理论框架,阐述了虚拟与仿真的区别,从理论部分、技术部分和应用部分介绍虚拟实验室的理论框架;分析大量虚拟实验室实例,总结出创建虚拟实验室时需要考虑的四个基本原则,即虚拟实验室应该具有的一般特性;基于这些特性,从虚拟实验室的功能分析、性能分析、内容分析和结构分析等四个方面,创建机器人虚拟实验室的设计流程。着重讨论了虚拟实验室的构架模型,包括阐述机器人虚拟实验室的开发框架和实现机器人虚拟实验室的软硬件系统;阐述了基于Qt和Ogre3D的机器人虚拟实验室系统,包括使用相应的开发工具实现虚拟实验室模块化功能;对于虚拟实验室中的三维模型建模方法进行研究,建立了从SolidWorks软件建立模型、在3DS Max软件中进行模型渲染最后导入Ogre3D的模型软件方法;阐述了在Ogre3D虚拟环境中渲染显示虚拟机器人模型的方法。基于上述研究的机器人虚拟实验室的设计流程、虚拟实验室的构架模型和基于Qt和Ogre3D创建的的机器人虚拟实验室系统,设计机器人虚拟实验室的三大虚拟实验系统:坐标变换虚拟实验系统,六自由度机器人运动学虚拟实验系统和六自由度机器人动力学虚拟实验系统。（1）以研究坐标变换虚拟实验为例,首先介绍齐次变换矩阵,创建相应的参数化数学模型;使用上述数学模型结合虚拟实验室系统模块建立坐标变换虚拟实验,直观清晰地在3D环境中呈现欧拉角表示,转轴/角度表示和单位四元数表示以及与齐次变换矩阵的关系,直观化地讲解DH参数的空间意义。（2）介绍了六自由度机器人运动学虚拟实验系统,包括创建对六自由度机器人进行连杆描述的数学过程和相应的虚拟实验;分析机器人正逆运动学的数学模型,创建正逆运动学虚拟实验并用实例说明;分析机器人工作空间,创建判别空间某位姿是否在机器人工作空间内的判别算法同时创建相关的虚拟实验;通过雅各比矩阵创建机器人速度分析虚拟实验并演示;对机器人奇异性进行分析并创建机器人奇异性演示的虚拟实验系统。（3）介绍了六自由度机器人动力学虚拟实验系统,包括介绍基于拉格朗日公式建立机器人动力学模型,给出了动力学正解和动力学逆解问题的形式,并分析机器人动力学参数;使用机器人动力学模型创建机器人动力学虚拟实验系统,阐述了机器人动力学参数对运动过程中的机器人动力学特性的影响,并用实例说明。最后文章总结了六自由度机器人虚拟实验室系统的研究工作,展望了未来的研究方向。总的来说,本文创新点如下:（1）将机器人技术和虚拟实验技术相结合,基于虚拟实验系统的理论框架和技术模型,提出了机器人虚拟实验系统的建构模型,此构建模型为一种较通用的虚拟实验室建立模型,不仅适合建立机器人学虚拟实验室,对其他学科如机械原理,理论力学的虚拟实验室建立起到了一定的示范作用。（2）总结了创建虚拟实验室时需要考虑的四个一般原则。基于这些原则,从虚拟实验室的功能分析、性能分析、内容分析和结构分析等四个方面,创建机器人虚拟实验室的设计流程。（3）为满足虚拟实验室系统临场感的要求,研究虚拟场景创建方法和场景内物体的快捷高效的物理建模方法;为满足虚拟机器人在虚拟环境中的具有的真实数学物理特性,研究适用于虚拟实验系统的机器人运动学和动力学模型。（4）研究机器人虚拟实验室模块化功能实现方法,实现了数学模型与虚拟物理模型以及虚拟系统输入输出模块的良好交互;在创建具体实验的过程中根据实验目标分析确定输入参数和输出结果以突出实验的基础理论和基本知识,以最大的信息量表示虚拟实验特征和虚拟实验现象。（5）建立了基于Qt和Ogre3D的机器人虚拟实验室系统,并完成多个机器人学理论实验的设计与应用。
牛新宇[9]（2018）在《松花江干流流凌演进全视景仿真模拟方法研究》文中指出松花江流域是历年流凌灾害较为严重地区,加强流凌水域安全保障和有效降低、规避流凌带来的危害具有重要意义。本文以黑龙江省水利科技项目“松花江干流治理工程流凌演进机理及堤防防护技术研究”为依托,面向松花江干流流凌演进三维可视化仿真模拟问题,基于GIS系统与GE软件,研究数字地形模型快速构建方法,针对研究区域地物场景无法与MIKE21软件数值计算结果融合、直观性弱等不足,开展基于流凌演进数值模拟结果的GIS三维可视化二次开发技术研究,建立松花江干流流凌演进三维可视化仿真模拟方法。具体研究内容如下:（1）分析国内外三维可视化技术、流凌演进数值模拟、系统仿真研究现状,针对数字地形构建过程中,工作量繁重、数据处理量大等问题,建立基于GIS和Google Earth数据的数字地形快速构建方法。（2）考虑三维模型精度、效率与堤防工程建筑物特点,提出堤防三维模型构建方法,解决堤防建筑物在数字地形系统中导入及融合问题。基于CityEngine软件和GIS二维矢量数据结构特点,提出三维场景及可视化过程中的三维模型导入、遥感影像贴合、场景渲染方法,建立三维全视景仿真集成方法。（3）基于数字地形处理方法的研究成果,在MIKE21软件中建立几何模型、划分网格、确定边界条件,开展流凌演进数值模拟分析方法研究,确定流凌运动水面线、轨迹、速度、水位等要素。提取流凌演进过程三维可视化仿真模拟所需数据,建立多系统下异坐标系下的流凌演进三维全视景场景与数值模拟结果可视化数据耦合方法。（4）结合可视化仿真系统基本理论,开展流凌演进仿真模拟系统框架和功能设计、空间数据库与属性数据库构建研究。基于GIS、3ds Max和CityEngine建立流凌演进三维可视化场景,利用Visual Studio开发平台,解决系统开发过程中三维场景可视化、流凌演进三维动态仿真模拟等相关问题,实现流凌演进运动轨迹、沉积密度、水位的可视化动态模拟,完成松花江干流流凌演进仿真模拟系统开发。
黄君毅[10]（2015）在《基于GIS的大气污染扩散模拟结果多维表达 ——以CALPUFF模型模拟结果为例》文中进行了进一步梳理突发性大气污染事故,具有污染范围广、扩散快等特点,易造成重大的人员经济损失。快速实时的大气污染扩散模拟可视化表达,能够直观地掌握大气污染扩散的浓度范围、运动方向、衰减趋势等特征,可为大气污染事故预测分析以及应急处理提供重要参考。现有大气污染扩散模型模拟结果可视化表达普遍存在不能有效集成地理信息、缺失部分重要维度特征等问题。基于GIS的大气污染扩散模型模拟结果的时空多维可视化表达,能有效展示大气污染扩散空间分布,在快速高效辅助后期污染分析与决策支持的过程中,具有重要的研究意义和应用价值。CALPUFF模型是一个考虑了地形影响的烟团多层扩散模拟模型,能够高效模拟污染物在大气环境中随时间和空间变化的扩散过程。因此本文将以CALPUFF模型为例,研究基于GIS的CALPUFF模型模拟结果的时空多维可视化表达方法。论文主要研究内容如下:（1）CALPUFF模型及其数据预处理:论文首先对CALPUFF模型计算流程进行了研究分析,提出了 CALPUFF模型与GIS系统组件式集成的解决方案。接着探讨了不同类型的模型输入数据的预处理方法。最后结合GIS数据可视化技术,研究了模型模拟输出的风场数据矢量标绘方法以及浓度场数据栅格渲染方法。（2）虚拟场景下CALPUFF模型模拟结果多维表达:论文首先给出了三维地形与三维街区的虚拟场景构建流程,以及在虚拟场景下CALPUFF模型与GIS的集成流程。然后探讨了虚拟场景下,基于图片属性的风场和浓度场的动态模拟和基于图层加载的风场和浓度场的多层可视化。最后结合IDL可视化技术,探究了虚拟场景下基于IDL的浓度场三维体模型表达。（3）虚拟场景下的大气污染三维模拟原型系统:借助WPF系统框架,设计并实现了一个虚拟场景下的大气污染三维模拟原型系统,系统实现和集成了论文所提出的多维表达方法。实验表明,论文提出的集成方案能够将CALPUFF模型与三维GIS进行有效集成;所提出的时空多维表达方法,能够实现虚拟场景下模型模拟结果在时间维度上的动态扩散和在空间维度上的垂直分布。
二、虚拟现实语言VRML与仿真结果可视化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟现实语言VRML与仿真结果可视化（论文提纲范文）
（1）基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟现实技术研究现状 |
| 1.2.2 数值模拟技术研究现状 |
| 1.3 本文研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 2.相关理论技术基础 |
| 2.1 数值模拟方法与软件 |
| 2.1.1 数值模拟方法 |
| 2.1.2 数值模拟软件 |
| 2.2 数值模拟后处理软件En Sight10.2 |
| 2.3 虚拟现实建模语言 |
| 2.3.0 VRML简介 |
| 2.3.1 VRML的文件组成 |
| 2.3.2 节点调试与编译 |
| 2.4 Rhino三维建模工具 |
| 2.4.1 Rhino简介 |
| 2.4.2 Rhino的优点 |
| 2.4.3 Rhino的兼容性 |
| 2.5 Unity3d引擎 |
| 2.5.1 Unity简介 |
| 2.5.2 Unity的特点 |
| 2.6 C#编程 |
| 2.6.1 C#与.NET框架 |
| 2.6.2 C#的应用领域 |
| 2.7 本章小结 |
| 3.数值模拟分析及三维可视化数据转换 |
| 3.1 隧道工程数值建模及分析 |
| 3.1.1 隧道工程项目概况 |
| 3.1.2 数值建模及结果分析 |
| 3.2 数据转换 |
| 3.2.1 可视化模型的生成及处理 |
| 3.2.2 虚拟现实建模语言与Rhino的耦合 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统的设计 |
| 4.1 隧道数值模拟可视化系统功能设计 |
| 4.1.1 多场景的切换与退出 |
| 4.1.2 位移云图显示 |
| 4.1.3 应力云图显示 |
| 4.1.4 鼠键控制交互 |
| 4.1.5 拱顶沉降监测显示 |
| 4.1.6 地质素描图显示 |
| 4.1.7 工程现场显示 |
| 4.1.8 VR模式显示 |
| 4.2 三维可视化显示系统界面设计 |
| 4.2.1 主界面设计 |
| 4.2.2 位移云图界面设计 |
| 4.2.3 位移云图VR模式界面设计 |
| 4.2.4 应力云图界面设计 |
| 4.2.5 单场景界面设计 |
| 4.3 模型的数据格式 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统的开发与展示 |
| 5.1 可视化系统的开发流程 |
| 5.2 隧道数值模拟可视化系统的功能开发 |
| 5.2.1 多场景切换功能 |
| 5.2.2 位移云图显示功能 |
| 5.2.3 应力云图显示功能 |
| 5.2.4 拱顶沉降监测显示功能 |
| 5.2.5 地质素描图显示功能 |
| 5.2.6 工程现场显示功能 |
| 5.2.7 鼠键控制交互功能 |
| 5.2.8 VR设备控制交互功能 |
| 5.2.9 退出系统功能 |
| 5.3 隧道数值模拟可视化系统界面的实现 |
| 5.3.1 主界面布局的实现 |
| 5.3.2 位移云图界面布局的实现 |
| 5.3.3 应力云图界面布局的实现 |
| 5.3.4 位移云图VR模式界面布局的实现 |
| 5.3.5 单一场景界面布局的实现 |
| 5.4 隧道数值模拟可视化系统的展示 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录:硕士研究生学习阶段发表成果 |
| 致谢 |
（2）基于云平台的城市雨洪数值模拟系统及其可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 极端降雨与城市化进程 |
| 1.1.2 城市雨洪灾害频发 |
| 1.1.3 网络技术的高速发展 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 城市雨洪模拟技术 |
| 1.2.2 基于Web的流场三维可视化 |
| 1.2.3 云平台技术 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.3.1 城市雨洪数值模拟方面存在的问题 |
| 1.3.2 流场可视化方面存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 论文组织结构 |
| 2 城市雨洪水动力耦合模型构建与验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 地表水流模型 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 有限体积法离散 |
| 2.2.3 数值通量计算 |
| 2.2.4 高阶精度格式构造 |
| 2.2.5 降雨、入渗源项 |
| 2.2.6 源项处理 |
| 2.2.7 时间积分 |
| 2.2.8 干湿界面处理与边界条件 |
| 2.3 管网—河网水流模型 |
| 2.3.1 基本方程 |
| 2.3.2 Preissmann窄缝方法 |
| 2.3.3 有限体积法离散 |
| 2.3.4 高阶精度格式构造 |
| 2.3.5 边界条件 |
| 2.3.6 稳定性条件 |
| 2.4 模型耦合 |
| 2.4.1 地表与排水管网耦合 |
| 2.4.2 地表与河网耦合 |
| 2.5 模型验证 |
| 2.5.1 树状河网算例 |
| 2.5.2 环状河网算例 |
| 2.5.3 有压管网恒定流 |
| 2.5.4 管道水击算例 |
| 2.5.5 明满流过渡 |
| 2.5.6 90°弯道溃坝水流 |
| 2.5.7 地表水流向管网 |
| 2.5.8 溃坝洪水流经管网区 |
| 2.5.9 城市地区排水管溢流 |
| 2.5.10 河道—蓄滞洪区侧向耦合 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于WebGL和WebVR的流场可视化方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 关键技术介绍 |
| 3.2.1 HTML5 |
| 3.2.2 JavaScript |
| 3.2.3 WebGL |
| 3.2.4 WebVR |
| 3.3 三维虚拟现实场景的建立 |
| 3.3.1 建立场景的方法 |
| 3.3.2 技术难点及解决方案 |
| 3.3.3 剖面绘制 |
| 3.3.4 示踪球及迹线表达 |
| 3.3.5 矢量场可视化 |
| 3.4 案例研究 |
| 3.4.1 案例介绍 |
| 3.4.2 案例研究结果 |
| 3.5 性能优化 |
| 3.6 工程应用 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 B/S架构的城市雨洪数值模拟系统设计、实现及云端部署 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 前端技术方案 |
| 4.2.1 前后端分离技术 |
| 4.2.2 MVVM开发模式 |
| 4.3 前端开发框架 |
| 4.3.1 框架与库的区别 |
| 4.3.2 前端框架的发展 |
| 4.3.3 前端框架的选择 |
| 4.4 基于Vue.js的三维WebGIS开发 |
| 4.4.1 前端工程化 |
| 4.4.2 WebGIS功能 |
| 4.4.3 前端技术集成方案 |
| 4.5 系统分析与设计 |
| 4.5.1 系统总体架构(B/S架构) |
| 4.5.2 系统功能设计 |
| 4.5.3 数据库设计 |
| 4.6 系统实现 |
| 4.6.1 开发环境 |
| 4.6.2 用户界面设计 |
| 4.6.3 移动端适配 |
| 4.6.4 主要功能模块实现 |
| 4.7 云平台技术的应用 |
| 4.7.1 云服务器的选择 |
| 4.7.2 云服务器的申请 |
| 4.7.3 系统部署 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 系统在成都市城市雨洪数值模拟中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究区域概况 |
| 5.2.1 计算范围 |
| 5.2.2 地形地貌 |
| 5.2.3 流域水系 |
| 5.2.4 排水管网 |
| 5.2.5 水文气象 |
| 5.3 自动化建模 |
| 5.3.1 流域模型建立 |
| 5.3.2 多维模型建立 |
| 5.3.3 模型耦合 |
| 5.3.4 降雨资料设置 |
| 5.4 远程计算 |
| 5.5 可视化展示 |
| 5.6 结果分析 |
| 5.6.1 模型验证 |
| 5.6.2 可视化对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）面向火灾场景的轻量化室内应急疏散仿真系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 室内火灾场景模拟与应急疏散 |
| 2.1 火灾模化技术与场景模拟 |
| 2.2 室内应急疏散分析及算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 轻量化网络三维可视化相关技术 |
| 3.1 WebGL可视化技术 |
| 3.2 涉及的编程语言 |
| 3.3 B/S系统架构 |
| 3.4 Ajax技术 |
| 3.5 Cesium三维地图引擎 |
| 3.6 相关技术在系统中的集成 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 室内疏散仿真系统设计 |
| 4.1 用户需求分析 |
| 4.2 系统功能设计 |
| 4.3 系统架构设计 |
| 4.4 数据库设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 室内疏散仿真系统实现 |
| 5.1 系统开发环境配置 |
| 5.2 系统架构搭建 |
| 5.3 建立仿真系统数据库 |
| 5.4 三维场景建模 |
| 5.5 构建系统界面 |
| 5.6 系统关键功能实现 |
| 5.7 系统其他功能 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（4）面向虚拟现实环境的CAE计算结果通用可视化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 CAE软件研究现状 |
| 1.3.2 CAE通用数据存储结构研究现状 |
| 1.3.3 虚拟现实研究现状 |
| 1.3.4 虚拟现实在CAE计算结果可视化中的应用 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 CAE结果可视化系统方案设计 |
| 2.1 图形引擎对比 |
| 2.3 可视化系统设计原则 |
| 2.4 可视化系统功能模块 |
| 2.5 CAE通用可视化系统架构设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 通用CAE数据接口和可视化接口设计 |
| 3.1 CAE计算结果的数据结构 |
| 3.2 通用CAE数据接口设计分析 |
| 3.2.1 单时间步通用数据结构 |
| 3.2.2 多时间步通用数据结构 |
| 3.3 通用可视化接口 |
| 3.3.1 Unity3D模型渲染原理 |
| 3.3.2 Delaunay三角剖分 |
| 3.3.3 标量数据显示 |
| 3.3.4 矢量数据显示 |
| 3.3.5 模型剖切 |
| 3.3.6 静动态数据显示 |
| 3.3.7 色彩映射原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 可视化系统优化算法接口 |
| 4.1 数据精简 |
| 4.1.1 格点采样精简算法 |
| 4.1.2 聚类分析精简算法 |
| 4.2 状态插补 |
| 4.2.1 分段线性插值 |
| 4.2.2 分段三次多项式插值 |
| 4.3 显示优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于Unity3D的可视化系统实现 |
| 5.1 解析结果数据 |
| 5.1.1 结果数据读取 |
| 5.1.2 结果数据存储 |
| 5.2 可视化实现 |
| 5.2.1 标量云图显示 |
| 5.2.2 矢量箭头显示 |
| 5.2.3 模型剖面显示 |
| 5.2.4 渲染场景的清空 |
| 5.3 优化算法的实现 |
| 5.3.1 数据精简算法实现 |
| 5.3.2 状态插补算法实现 |
| 5.4 虚拟现实环境元素 |
| 5.5 应用实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（5）混合现实环境下的汽车关键零部件FEA结果可视化研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 FEA结果后处理研究 |
| 1.2.2 VR/AR/MR在数据可视化领域的研究 |
| 1.2.3 MR技术应用研究 |
| 1.2.4 实时交互技术 |
| 1.2.5 研究现状总结 |
| 1.3 课题来源、研究目的与意义 |
| 1.3.1 课题来源与研究背景 |
| 1.3.2 研究目的与意义 |
| 1.4 主要研究内容、拟解决关键问题、创新点及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 拟解决关键问题 |
| 1.4.3 本文创新点 |
| 1.4.4 技术路线 |
| 第2章 FEA结果有效信息提取关键技术研究 |
| 2.1 开发工具及模型数据流通方式选择 |
| 2.1.1 Unity3D开发平台 |
| 2.1.2 Unity3D渲染流水线 |
| 2.1.3 Unity3D开发三维模型制备流程 |
| 2.2 VTK可视化图形库 |
| 2.2.1 VTK可视化运行机制 |
| 2.2.2 VTK文件格式 |
| 2.2.3 VTK中的单元拆分 |
| 2.3 X3D文件格式 |
| 2.4 DAE文件格式 |
| 2.5 ANSYS FEA结果文件有效信息分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 文件转换算法实现 |
| 3.1 文件转换算法实现架构 |
| 3.2 ANSYS FEA结果后处理 |
| 3.2.1 ANSYS FEA文件处理 |
| 3.2.2 ANSYS命令流后处理操作 |
| 3.2.3 公共对象请求代理体系结构 |
| 3.3 提取FEA结果有效信息 |
| 3.3.1 获取节点坐标 |
| 3.3.2 获取单元类型和单元连接性 |
| 3.3.3 获取节点结果数据 |
| 3.3.4 获取单元结果数据 |
| 3.4 生成X3D文件 |
| 3.5 生成DAE文件 |
| 3.5.1 Python XML文档解析 |
| 3.5.2 顶点法向量计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 可视化平台设计 |
| 4.1 可视化平台总体设计方案 |
| 4.1.1 可视化平台的基本功能要求 |
| 4.1.2 可视化平台的开发环境及项目结构 |
| 4.2 空间映射技术 |
| 4.3 人机交互设计 |
| 4.3.1 手势交互技术 |
| 4.3.2 语音识别技术 |
| 4.4 UI布局设计 |
| 4.4.1 登录界面设计 |
| 4.4.2 虚拟键盘设计 |
| 4.5 可视化场景设计 |
| 4.5.1 静力分析可视化场景 |
| 4.5.2 模态分析可视化场景 |
| 4.5.3 动力学分析可视化场景 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 可视化平台的发布与测试 |
| 5.1 有限元分析实例 |
| 5.1.1 差速器壳体静力分析 |
| 5.1.2 差速器壳体模态分析 |
| 5.1.3 主被齿瞬态动力学分析 |
| 5.2 Holo Lens运行测试 |
| 5.2.1 静力分析可视化场景测试 |
| 5.2.2 模态分析可视化场景测试 |
| 5.2.3 瞬态动力学分析可视化场景测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究的不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 作者在攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 附录 B 作者在攻读硕士期间参与的科研项目 |
| 附录 C 程序 |
（6）面向虚拟教育的VR内容制作系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容和研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 本文研究的主要工作 |
| 2 虚拟现实相关概念界定及关键技术分析 |
| 2.1 虚拟现实概述 |
| 2.1.1 虚拟现实简介 |
| 2.1.2 虚拟现实的特点 |
| 2.1.3 虚拟现实系统的分类 |
| 2.2 虚拟现实开发工具介绍及关键技术分析 |
| 2.2.1 UE4 技术 |
| 2.2.2 Unity3D技术 |
| 2.2.3 VRML技术 |
| 2.3 VR内容制作流程 |
| 2.4 VR市场发展前景分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 Krisma VR编辑器系统的设计与实现 |
| 3.1 设计理念 |
| 3.2 设计原则 |
| 3.3 软件设计模式 |
| 3.3.1 MVC设计模式 |
| 3.3.2 MVD设计模式 |
| 3.4 系统的总体架构 |
| 3.4.1 3D Designer场景设计器模块 |
| 3.4.2 Page Editor页面编辑器模块 |
| 3.4.3 VR Player播放控制器模块 |
| 3.5 系统功能设计 |
| 3.5.1 交互设计 |
| 3.5.2 连接编辑器 |
| 3.6 主要应用领域 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 虚拟仿真实验设计 |
| 4.1 教学目标 |
| 4.2 虚拟仿真实验设计原则 |
| 4.3 虚拟仿真实验内容设计 |
| 4.4 虚拟仿真实验设计流程 |
| 4.5 基于Krisma VR编辑器系统开发的虚拟仿真实验 |
| 4.5.1 整体架构设计 |
| 4.5.2 设计与实现 |
| 4.5.3 虚拟仿真实验设计的重点、难点及问题改进 |
| 4.6 基于unity技术开发的虚拟仿真实验 |
| 4.6.1 整体架构设计 |
| 4.6.2 设计与实现 |
| 4.7 对比分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）运营高速铁路监测数据评估管理与可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 监测数据管理 |
| 1.2.2 测绘可视化研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 运营高速铁路监测数据管理与评估体系 |
| 2.1 运营高速铁路监测数据质量控制及评估体系 |
| 2.1.1 监测内容与技术要求 |
| 2.1.2 评估验收技术体系 |
| 2.2 变形分析与监测预警 |
| 2.2.1 变形信息提取 |
| 2.2.2 变形分析及数据预测 |
| 2.2.3 多源变形数据协同分析 |
| 2.2.4 运营高速铁路监测预警体系 |
| 2.3 运营高铁海量监测数据管理 |
| 2.3.1 海量数据管理 |
| 2.3.2 系统需求分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于Cesium的运营高铁变形监测可视化研究 |
| 3.1 铁路测绘可视化 |
| 3.1.1 BIM技术 |
| 3.1.2 可视化表达 |
| 3.2 Web三维可视化 |
| 3.2.1 Web3D |
| 3.2.2 Cesium地图引擎 |
| 3.2.3 Cesium在铁路工程数据表达中的优越性 |
| 3.3 铁路工程三维应用标准 |
| 3.3.1 IFD1.0 分类编码标准 |
| 3.3.2 监测点命名规则 |
| 3.3.3 三维建模标准 |
| 3.4 运营高铁变形监测Web可视化评估分析方案 |
| 3.4.1 总体流程 |
| 3.4.2 Cesium环境搭建 |
| 3.4.3 三维建模及模型导入 |
| 3.4.4 沉降热力图及变形评估 |
| 3.4.5 平台链接与数据查询 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 B/S架构运营高铁监测评估管理系统设计 |
| 4.1 系统框架设计 |
| 4.1.1 原则及策略 |
| 4.1.2 平台及开发环境 |
| 4.1.3 逻辑结构设计 |
| 4.1.4 总体功能设计 |
| 4.2 系统详细设计 |
| 4.2.1 系统前端设计 |
| 4.2.2 后端API接口设计 |
| 4.2.3 数据库总体结构设计 |
| 4.2.4 数据存储及检索模式 |
| 4.2.5 系统安全与权限设计 |
| 4.3 功能优化设计 |
| 4.3.1 提供云计算服务 |
| 4.3.2 监测预警体系 |
| 4.3.3 提高加载速度 |
| 4.3.4 可视化效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 运营高铁监测评估管理系统与可视化评估应用 |
| 5.1 评估管理系统应用情况 |
| 5.1.1 项目概况 |
| 5.1.2 系统运行情况 |
| 5.2 高速铁路变形监测Web可视化评估应用情况 |
| 5.2.1 实例概况 |
| 5.2.2 Web可视化评估分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（8）六自由度机器人虚拟实验室系统关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 工业机器人及其教育的发展 |
| 1.1.2 虚拟实验室 |
| 1.1.3 虚拟现实技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟现实技术的研究现状 |
| 1.2.2 虚拟现实开发软件的研究现状 |
| 1.2.3 虚拟现实开发语言的研究现状 |
| 1.2.4 虚拟实验室的研究现状 |
| 1.2.5 机器人虚拟实验室的研究现状 |
| 1.3 本课题研究内容和意义 |
| 1.3.1 研究问题的提出 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 1.3.3 研究意义 |
| 1.4 本章总结 |
| 2 虚拟实验室框架和设计流程 |
| 2.1 基于虚拟技术的虚拟实验室理论框架 |
| 2.1.1 虚拟实验室的概念 |
| 2.1.2 虚拟实验室的技术模型 |
| 2.1.3 虚拟实验室的理论框架 |
| 2.2 创建虚拟实验室的一般原则 |
| 2.3 机器人虚拟实验室的设计流程 |
| 2.3.1 虚拟实验室的功能和性能分析 |
| 2.3.2 虚拟实验室的内容分析 |
| 2.3.3 虚拟实验室的结构分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 机器人虚拟实验室和三维建模研究 |
| 3.1 机器人虚拟实验室建构模型 |
| 3.1.1 机器人虚拟实验室开发框架 |
| 3.1.2 机器人虚拟实验室硬件系统 |
| 3.1.3 机器人虚拟实验室软件系统 |
| 3.2 基于Qt和Ogre3D的机器人虚拟实验室系统研究 |
| 3.2.1 机器人虚拟实验室系统开发工具 |
| 3.2.2 机器人虚拟实验室系统模块化功能结构 |
| 3.2.3 机器人虚拟实验室系统模块化功能实现方法 |
| 3.3 基于Ogre3D的工业机器人三维建模研究 |
| 3.3.1 工业机器人主要结构 |
| 3.3.2 机器人三维模型的建立与转换 |
| 3.4 虚拟环境中机器人三维模型显示方法 |
| 3.4.1 虚拟环境的创建和初始化 |
| 3.4.2 虚拟机器人模型的显示与初始化 |
| 3.5 机器人虚拟实验室整体系统展示 |
| 3.6 小结 |
| 4 坐标变换虚拟实验系统 |
| 4.1 坐标变换的数学模型 |
| 4.1.1 齐次变换矩阵 |
| 4.1.2 Denavit-Hartenber方法 |
| 4.2 坐标变换虚拟实验 |
| 4.2.1 Euler-angle教学实验 |
| 4.2.2 RPY角变换虚拟实验 |
| 4.2.3 转轴/角度变换虚拟实验 |
| 4.2.4 单位四元数变换虚拟实验 |
| 4.2.5 DH参数虚拟实验 |
| 4.3 教学效果实验对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 六自由度机器人运动学虚拟实验系统 |
| 5.1 六自由度机器人连杆描述及虚拟实现 |
| 5.1.1 数学模型 |
| 5.1.2 虚拟实现过程 |
| 5.2 正运动学虚拟实验 |
| 5.2.1 正运动学数学模型 |
| 5.2.2 正运动学虚拟实验系统创建 |
| 5.2.3 正运动学虚拟实验实例 |
| 5.3 机器人工作空间分析虚拟实验 |
| 5.3.1 六自由度机器人的工作空间 |
| 5.3.2 判别空间某位姿是否位于机器人工作空间 |
| 5.3.3 判断空间某一位姿是否位于机器人工作空间虚拟实验 |
| 5.4 逆运动学虚拟实验 |
| 5.4.1 逆运动学数学模型 |
| 5.4.2 逆运动学虚拟实验系统 |
| 5.5 速度分析虚拟实验 |
| 5.5.1 机器人雅各比矩阵 |
| 5.5.2 正向速度数学模型 |
| 5.5.3 逆向速度数学模型 |
| 5.5.4 机器人速度虚拟实验 |
| 5.6 奇异性分析虚拟实验 |
| 5.6.1 奇点解耦分析 |
| 5.6.2 腕关节奇异 |
| 5.6.3 臂关节奇异 |
| 5.6.4 机器人奇异性虚拟实验 |
| 5.7 小结 |
| 6 六自由度机器人动力学虚拟实验系统 |
| 6.1 机器人动力学模型 |
| 6.1.1 考虑关节电机的动力学模型 |
| 6.1.2 机器人动力学模型 |
| 6.1.3 数学模型分析 |
| 6.2 机器人运动学和动力学参数 |
| 6.3 正向动力学虚拟实验 |
| 6.4 逆向动力学虚拟实验 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）松花江干流流凌演进全视景仿真模拟方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维可视化技术研究现状 |
| 1.2.2 流凌演进数值模拟技术研究现状 |
| 1.2.3 系统仿真技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 数字地形系统构建方法研究 |
| 2.1 基于GIS的数字地形建模方法研究 |
| 2.1.1 数字高程模型(DEM)基本理论 |
| 2.1.2 基于不规则三角形的建模原理 |
| 2.1.3 数字地形屏幕数字化构建方法 |
| 2.1.4 数字高程模型(DEM)优化方法 |
| 2.2 数字地形数据源快速获取方法研究 |
| 2.2.1 基于GE的岸上数字地形数据获取方法 |
| 2.2.2 基于纸质河床地形图的河道数字地形数据获取方法 |
| 2.2.3 卫星影像图获取及处理方法 |
| 2.3 数字地形系统快速构建方法研究 |
| 2.4 松花江干流流凌演进区段三维数字地形系统构建 |
| 2.4.1 松花江干流数字地形系统数据源获取 |
| 2.4.2 松花江干流数字地形构建 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 三维全视景仿真集成构建方法研究 |
| 3.1 建模平台选取 |
| 3.2 堤防工程三维模型构建方法研究 |
| 3.2.1 堤防工程三维模型建模 |
| 3.2.2 堤防工程模型优化 |
| 3.3 研究区段三维全视景集成构建方法研究 |
| 3.3.1 数字地形与堤防工程模型集成方法 |
| 3.3.2 研究区段三维场景优化方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于MIKE21的流凌演进数值模拟研究 |
| 4.1 建模方法和边界处理 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 网格划分 |
| 4.1.3 边界条件确定 |
| 4.2 数值模拟结果处理与分析 |
| 4.2.1 粒子运动轨迹提取 |
| 4.2.2 粒子轨迹对比分析 |
| 4.3 面向可视化的数据处理 |
| 4.3.1 多系统下异坐标系下的数据耦合 |
| 4.3.2 三维可视化展示 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于数值模拟结果的流凌演进可视化方法研究 |
| 5.1 可视化仿真系统基本理论 |
| 5.1.1 组件式GIS理论 |
| 5.1.2 基于GIS的流凌演进三维动态仿真方法 |
| 5.2 流凌演进仿真模拟系统设计 |
| 5.2.1 研发目标 |
| 5.2.2 功能要求 |
| 5.2.3 框架设计 |
| 5.2.4 功能设计 |
| 5.3 空间数据库与属性数据库的构建研究 |
| 5.3.1 空间数据库与属性数据库构建 |
| 5.3.2 属性数据库设置 |
| 5.3.3 数据库相互调用机制 |
| 5.4 松花江干流流凌演进仿真模拟系统功能实现 |
| 5.4.1 场景漫游与可视化 |
| 5.4.2 流凌运动轨迹可视化模拟 |
| 5.4.3 流凌演进沉积密度模拟 |
| 5.4.4 流凌演进水位模拟 |
| 5.4.5 流凌演进数据信息管理 |
| 5.4.6 系统特点 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）基于GIS的大气污染扩散模拟结果多维表达 ——以CALPUFF模型模拟结果为例（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大气污染模拟系统发展现状 |
| 1.2.2 大气污染扩散模型研究现状 |
| 1.2.3 大气污染扩散模型与GIS集成研究现状 |
| 1.2.4 大气污染扩散模拟结果可视化研究现状 |
| 1.2.5 地形与街区的多维表达技术 |
| 1.2.6 研究现状分析 |
| 1.3 研究目标与主要内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 CALPUFF模型及其输入输出数据预处理 |
| 2.1 CALPUFF模型及其工作流程分析 |
| 2.2 CALPUFF模型输入数据预处理 |
| 2.2.1 CALPUFF模型输入数据分析 |
| 2.2.2 CALPUFF模型输入数据预处理流程 |
| 2.2.3 污染源数据预处理方法 |
| 2.2.4 气象数据预处理方法 |
| 2.2.5 地球物理数据预处理方法 |
| 2.3 风场模拟数据分析及其矢量标绘 |
| 2.3.1 风场模拟数据分析 |
| 2.3.2 风场矢量绘制方法 |
| 2.3.3 风场矢量信息表达 |
| 2.4 浓度场模拟数据分析及其栅格渲染 |
| 2.4.1 浓度场模拟数据分析 |
| 2.4.2 浓度场栅格插值方法 |
| 2.4.3 浓度场栅格渲染表达 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 虚拟场景下CALPUFF模型模拟结果的多维表达 |
| 3.1 虚拟场景构建流程 |
| 3.1.1 三维地形场景构建流程 |
| 3.1.2 三维街区场景构建流程 |
| 3.2 虚拟场景下CALPUFF模型与GIS的组件式集成流程 |
| 3.2.1 原始数据输入模块 |
| 3.2.2 CALPUFF模型计算模块 |
| 3.2.3 模型计算结果后处理模块 |
| 3.3 虚拟场景下基于GIS的浓度场和风场多维层次表达 |
| 3.3.1 虚拟场景下基于图片属性的风场、浓度场动态模拟 |
| 3.3.2 虚拟场景下基于图层加载的风场、浓度场多层可视化 |
| 3.4 虚拟场景下基于IDL的浓度场三维体模型表达 |
| 3.4.1 基于IDL的CALPUFF模型模拟结果三维体模型构建 |
| 3.4.2 虚拟场景下基于GIS的IDL浓度场体模型表达 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 大气污染三维模拟原型系统设计与实现 |
| 4.1 大气污染三维模拟原型系统设计 |
| 4.1.1 系统设计目标 |
| 4.1.2 系统总体架构 |
| 4.1.3 系统主要功能 |
| 4.1.4 系统数据存储 |
| 4.1.5 系统界面框架 |
| 4.2 系统开发环境 |
| 4.3 CALPUFF模型模拟子系统实现 |
| 4.3.1 模型参数输入模块 |
| 4.3.2 污染事故查询模块 |
| 4.3.3 浓度场模拟结果预览模块 |
| 4.4 三维地形场景下大气污染三维模拟子系统实现 |
| 4.4.1 研究区三维地形场景构建 |
| 4.4.2 基于图片属性的风场、浓度场动态模拟 |
| 4.4.3 基于图层加载的风场、浓度场多层可视化 |
| 4.4.4 基于多层模型模拟结果的浓度场体模型表达 |
| 4.5 三维街区场景下大气污染三维模拟子系统实现 |
| 4.5.1 研究区三维街区场景构建 |
| 4.5.2 浓度场图层在三维街区场景下的时间推演 |
| 4.5.3 浓度场体模型在三维街区场景下的时空表达 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文主要工作总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间研究成果及发表的学术论文 |
四、虚拟现实语言VRML与仿真结果可视化（论文参考文献）
- [1]基于虚拟现实的隧道数值模拟可视化系统开发[D]. 周永. 中原工学院, 2021(08)
- [2]基于云平台的城市雨洪数值模拟系统及其可视化研究[D]. 赵仕霖. 大连理工大学, 2020(01)
- [3]面向火灾场景的轻量化室内应急疏散仿真系统研究[D]. 张海思. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]面向虚拟现实环境的CAE计算结果通用可视化研究[D]. 周城皓. 浙江大学, 2020(06)
- [5]混合现实环境下的汽车关键零部件FEA结果可视化研究[D]. 周铮. 武汉理工大学, 2020(08)
- [6]面向虚拟教育的VR内容制作系统的设计与实现[D]. 伍双. 广东技术师范大学, 2019(02)
- [7]运营高速铁路监测数据评估管理与可视化研究[D]. 张宇昕. 西南交通大学, 2019(03)
- [8]六自由度机器人虚拟实验室系统关键技术的研究[D]. 马飞. 中国矿业大学(北京), 2018(12)
- [9]松花江干流流凌演进全视景仿真模拟方法研究[D]. 牛新宇. 哈尔滨工程大学, 2018(12)
- [10]基于GIS的大气污染扩散模拟结果多维表达 ——以CALPUFF模型模拟结果为例[D]. 黄君毅. 福州大学, 2015(05)