基于虚拟现实的隧道施工监测系统研究.pdf

现 代隧道技术 MODERN TU NNELLING 基于虚拟现实的隧道施工监测系统研究 TECHNOLOGY 文章编号： （ ） 1009-6582 2010 04-0050-04 基于虚拟现实的隧道施工监测系统研究 彭曙光 （安徽建筑工业学院 土木工程系，合肥 230601 ） 摘 要 利用分布式虚拟现实技术，将三维虚拟场景实现技术和网络技术引入到隧道施工的监测中，提出了虚 拟场景隧道施工监测系统总体框架及系统实现的具体技术思路，建立具有可视化、临境性、交互性的网络化隧道施 工监测系统，并通过工程实例验证了系统的可行性。 关键词 隧道 施工监测 虚拟现实 三维仿真模型 网络功能 中图分类号 文献标识码： :U456.3 A 地查看监测仪器的位置和数据， 在虚拟场景中交互 1 引 言 式管理监测数据库，提高监测的可视化和交互性，同 监控量测及信息反馈是隧道、 基坑等地下工程 时可改善监测数据管理系统的易用性和直观性。 [1] 施工的关键和必备技术 ，通过采集量测数据，进行 2 系统总体框架 数据分析，及时反馈指导后续施工，以保证地表建筑 物和隧道施工的安全。 最初的数据处理是手工方法 基于虚拟现实技术的隧道施工监测系统总体框 整理原始资料，随着计算机的普及，开始利用计算机 架如图 所示。 1 进行监测数据处理，进而开发出专用的数据库系统， [2] 大大提高了监测效率和可靠性 。 这些监测方法大 多采用数据或图表方式处理监测结果， 然后根据判 断的结果采取相应的工程措施，完成信息反馈过程。 虚拟现实（ ，简称 ）是利用电脑 Virtual Reality VR 模拟产生一个三度空间的虚拟世界， 并允许使用者 图 系统总体框图 1 利用自然的动作与这个虚拟的世界进行交互， 提供 Fig.1 General framework of the system 使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用 本系统主要由三个部分组成：监测子系统、数据 者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三 库子系统和虚拟仿真平台子系统。 监测子系统负责 度空间内的事物。其主要特征是交互性、浸入性和想 完成监测数据的采集， 数据库子系统负责将采集来 象性。 的数据进行处理 形成监测数据库并对监测数据进 在隧道施工监测中引入虚拟现实技术和网络技 , 行管理，仿真平台可实现在虚拟场景中漫游、交互操 术，通过对隧道现实环境的计算机再现，实现本地或