基于虚拟现实的截流施工动态可视化仿真研究

佟大威

(天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072)

1 前言

在大江大河上进行截流施工是一项艰巨复杂的系统工程，涉及到大量数据和图形信息，如坝区的水文、地形、地质状况以及枢纽建筑物、施工场地和截流方案设计，使得截流施工组织设计和管理往往面临巨大的困难。如何直观、科学地描述这一不断动态变化的过程，把截流过程中涉及的龙口水力特征指标、工程施工实体间复杂时空逻辑关系等三维或多维的动态数据和信息，转化为可显示的逼真图形，并对这些信息进行高效便捷的管理，来辅助设计和支持决策，是提高施工组织设计效率和决策水平的难题及关键。目前，对截流的研究大多数强调龙口水力特征的分析，而很少考虑随龙口大小同步变化的截流戗堤动态形象、施工场地变化以及运输车辆的配置和管理等动态信息。现有的有关截流可视化仿真研究中，戴会超和田斌［1，2］、蒋晗［3］等较好地实现了截流施工布置的形象显示和截流过程的动态演示。钟登华［4］利用GIS及可视化技术建立了截流施工三维动态数字模型，结合龙口水力指标的动态分析，实现了不同截流方案下截流过程的三维动态可视化仿真及信息查询。然而，水利水电工程截流设计和施工不仅仅是主体工程戗堤的施工，与之相关的备料场地、道路布置、车辆运输管理等也非常重要，而以往的截流可视化研究注重反映戗堤的施工过程及相应的水力信息，难以使人们对工程有总体全局的把握，无法对工程设计方案进行全面的比较分析。……