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大规模场景中LOD技术的研究与应用
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大规模场景中LOD技术的研究与应用
[硕士毕业论文]论文目录&摘要第1-5页 ABSTRACT第5-8页 第一章 绪论第8-14页 　　· 虚拟现实简介第8-10页 　　　　· 虚拟现实的特点第8-9页 　　　　· 虚拟现实技术的组成第9页 　　　　· 虚拟现实的研究现状第9-10页 　　· 大规模场景建模与表现技术第10页 　　· 课题来源与研究内容第10-11页 　　· 论文组织结构第11-14页 第二章 LOD相关技术综述第14-24页 　　· LOD技术及相关研究第14-15页 　　· LOD模型的分类第15-16页 　　· 三维网格模型简化技术简介第16-22页 　　　　· 简化误差度量准则第16-19页 　　　　· 典型三维网格模型简化算法概述第19-22页 　　· 动态 Impostor技术第22-23页 　　· 本章小结第23-24页 第三章 LOD关键算法研究第24-38页 　　· 一种基于三角形折叠的网格简化算法第24-30页 　　　　· 三角形折叠与相关工作第24-26页 　　　　· 基本概念第26-27页 　　　　· 折叠条件第27-29页 　　　　· 三角形权值的确定第29页 　　　　· 三角形折叠点的确定第29-30页 　　　　· 算法步骤第30页 　　· 基于LOD的大规模地形数据的组织和调度第30-37页 　　　　· 基于四叉树的连续LOD地形绘制算法第30-33页 　　　　· 分块地形的构建第33-34页 　　　　· 地形块的快速搜索算法第34-36页 　　　　· 地形块的预调度第36-37页 　　· 本章小结第37-38页 第四章 系统设计与实现第38-54页 　　· 实验环境第38页 　　· 系统总体框架第38-40页 　　· LOD模型的建立第40-42页 　　· 大规模地形的建模第42-49页 　　　　· 地形绘制绘制模块第43-44页 　　　　· 地形绘制模块的设计与实现第44-46页 　　　　· 地形块间的缝隙与消除第46-48页 　　　　· 实验结果第48-49页 　　· 动态场景实时3D还原第49-52页 　　　　· 运动目标碰撞检测的快速算法第49-50页 　　　　· 目标的平滑移动第50-52页 　　· 本章小节第52-54页 第五章 应用与效果展示第54-60页 　　· 区域乃至全球地形数据的漫游展示第54-56页 　　· 静态场景的漫游第56-57页 　　· 动态场景实时3D还原第57-60页 第六章 工作总结与展望第60-62页 参考文献第62-64页 攻读硕士学位期间发表的论文第64-66页 致谢第66页
本篇论文共66页，
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Copyright(C) All Rights Reserved总是说到它，BIM中的LOD到底该怎么理解？总是说到它，BIM中的LOD到底该怎么理解？娱乐侃事百家号以下是视频文稿，看过视频的就不需要看啦。之前我们讲BIM的应用场景时，有好几次给大家提到了一个词，叫LOD，这在BIM领域中是个很重要的概念，也是一个被很多人误读的概念。今天我们就来把这个坑填上，说一说LOD。BIM作为一个工作结果，是要从工程师手中交付到用户手中的，有交付的过程，就得有个交付的要求。用于不同项目阶段的模型，做的要有多细致？信息要有多充足？双方得在交付之前有个约定，这个约定，就是所谓的LOD等级。LOD有两种解释，一种是Level of Detail，一种是Level of Development，你要是去查，会有很多人说怎么翻译都行，但其实这两种解释代表了两种非常不同的思想和操作方法。LOD最早的本源是在3D游戏行业开始的。1976年，James H.Clark最早提出了LOD理论，他的逻辑是：一些大的模型，几何节点相对也就要多，而相应的数据量也就非常大，在显示的时候，限于CPU、内存和显卡能力有限，就会力不从心。但游戏最终是显示在屏幕上，一个屏幕再大也是有限的，模型精细到一定程度之后，超过这个精细度，在显示器上显示的效果都是一样的。也就是说，需要显示的数据量可以根据屏幕的分辨率设定成一个常量。这种LOD思想的核心，就是在用计算机建造游戏世界的时候，当观察者逐渐远离三维模型时，该模型的细节层级可以逐步降低，观察者并不会觉察到它的视觉质量有什么变化。其采用的基本方法，就是通过减少构建模型的多边形数目，提高电脑渲染的效率。后来一家专门做施工成本核算的企业，叫做Vico Software，在建筑业使用并发扬了LOD理论，那个时候，LOD还是指Level of Detail，就是外观细节等级的意思。这家公司就是用这种等级的划分，来确定建筑预算要精确到什么程度。后来，美国建筑师协会AIA颁布了一个E202号文件，在这个文件中，LOD指代BIM模型中各个元件，在不同阶段的“完整度”。而这个时候，LOD已经是用英文单词Level of Development，来代替原来的Level of Detail，翻译过来就是：模型发展等级。这个名字的变更，它最重要的意义就是，把BIM模型的图形精细度，扩展到了BIM模型在不同阶段、不同方面信息的精度。原来的Level of Detail所隐含的意思，就是一个模型的外观细节决定了它的深度，而外观信息只是BIM模型信息中的一部分，甚至是不太重要的一部分。比如，一个工程项目的采购人，不需要知道一把椅子具体的样子和材质，但是他们得知道这把椅子的销售商是谁、它在BIM模型中的ID是多少。而另外一些人需要知道这把椅子的尺寸，才能方便地安排它和它周边的物体的位置。谁需要知道这把椅子精确的外观呢？只有制作效果图的人才需要。我们已经知道，BIM可不是建立一个很炫的模型，出几张效果图的事儿。所以，这个LOD也不能仅仅代表模型的外观细节，而应该代表它包含的全部信息。我们用一张图来说明Level of Development所代表的含义。这个工字钢柱子的模型，从LOD100到LOD400。LOD100用一个立方体代表这里有个柱子；LOD200描述了这个柱子的外观尺寸；到了LOD300，我们增加了它的材质；到了LOD350，我们增加了地脚螺栓；到了LOD400，我们增加了螺栓的垫片，和下面的基础。如果我们按照Level of Detail来观察这个变化的话，那从LOD200以后，这个柱子本身的模型精度已经没有更高的提升了，从LOD300增加了材质信息开始，增加的这些信息就不再属于它的模型精度信息了。Level of Development中的Development，就是指一个BIM模型从初步设计，到施工再到交付运维，不同发展阶段所需要携带的信息。它和Level of Detail有几个最大的区别：第一是，它代表了不同项目阶段不同的人，对BIM模型的不同需求。这些需求不仅包括模型的外观尺寸，还包括很多其他的非几何信息，每一个阶段多出来的信息，都有着非常具体的功能，而不是让模型看起来更逼真。第二是，它不是判断一个模型好坏的标准，而是发展阶段的标准。也就是说，一个健康的BIM模型，一定是从概念设计阶段逐步发展到竣工阶段的，每个阶段都不应该跳过，你也不能跳过前几个等级，直接得到高LOD等级的模型。第三是，上一个阶段的BIM模型，必须可以传承到下一个阶段，同时也传承给不同的使用者。这样下一个阶段就可以用前一个阶段的模型继续深化，而不需要推翻重来。那么，不同LOD等级对应工程项目具体哪一个阶段呢？我国对LOD等级一直没有一个统一的标准，好消息是，这方面的第一本国标，《建筑工程设计信息模型交付标准》，它的送审稿已经通过审查，未来国内的BIM模型交付的LOD要求，很可能就会按照这本标准来执行。这本规范参考国外的相关标准，对每个LOD等级所对应的项目阶段做了这样的定义：LOD100对应勘察和概念化设计阶段，模型可用于：项目可行性研究，项目用地许可等。LOD200对应方案设计阶段，模型可用于：项目规划评审报批、建筑方案评审报批、设计概算。LOD300对应深化设计和施工图设计阶段，模型可用于：专项评审报批、节能初步评估、建筑造价估算、建筑工程施工许可、施工准备、施工招投标计划、施工图招标控制。LOD400对应虚拟建造、产品预制、采购、验收和交付阶段，这个阶段模型可用于：施工预演、产品选用、集中采购、施工阶段造价控制。LOD500对应竣工阶段，模型可用于竣工结算，以及作为中心数据库整合到建筑运维系统。需要指出的是，这本标准中对LOD的称呼为模型精细度，引用的全称是Level of Details，这个引用其实是不合适的。除了我们前面说的原因，还有一个原因就是，它和标准里出现的另外几个概念，非常容易混淆，比如建模几何精细度，信息粒度，建模精细度，而建模精细度的英文名和LOD非常相近，是Level of Model Detail。在读这本标准的时候，你肯定会因为这些概念轮番出现而感到困惑。如果你已经理解了前面我们说的内容，建议你直接抛开标准中的这些概念，把所有出现模型精细度，也就是LOD的地方，都按照今天讲述的Level of Development，即模型发展程度来理解，就不会出现误会了。你只需要了解标准中对于不同发展阶段的模型，需要包含哪些信息，这些信息中又有哪些是图形精度方面的、哪些是非几何信息就好了。在标准的第5章，“建筑工程信息模型要求”中，就对每一个LOD阶段模型的要求，做了非常细致的说明。5.3这一节提出了不同LOD等级要体现哪些非几何信息，这其中包括了建筑基本信息，属性信息，场地地理信息，围护信息，水、电、暖通系统信息等，每一类分别对应一张表格。5.4这一节则是对不同LOD等级模型，应该包括哪些物体，以及每种物体的图形精度做了相关要求。每一个LOD等级对应一张表格。这些内容就不在这儿一一讲解了，你在我们的大本营回复LOD三个字母，即可下载（自己去百度也找得到）。相信听完这一期，你不仅搞明白了LOD是什么意思，更进一步地理解了BIM不等同于三维模型这个理念。希望今天的内容对你有所帮助，能引起你的思考，增加你的谈资，更加欢迎你给我们留言或者分享你的见解。有态度，有深度，这里是BIMBOX，咱们下次见。本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。娱乐侃事百家号最近更新：简介:一手资源发布，明星爆料等作者最新文章相关文章}