| 论文创新点 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1. 绪论 | 第14-23页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.2 研究目标 | 第17页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第17-21页 |
| 1.3.1 高拱坝建设信息管理 | 第17-18页 |
| 1.3.2 施工仿真与虚拟现实 | 第18-20页 |
| 1.3.3 虚拟原型技术 | 第20-21页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第21-23页 |
| 1.4.1 虚拟原型基本理论与方法 | 第21页 |
| 1.4.2 高拱坝虚拟原型系统三维建模方法 | 第21页 |
| 1.4.3 高拱坝浇筑块N维特征建模 | 第21页 |
| 1.4.4 施工设备的空间运动模拟 | 第21页 |
| 1.4.5 仓面设备冲突检测与调整机制 | 第21-22页 |
| 1.4.6 高拱坝虚拟原型系统构建与应用 | 第22-23页 |
| 2 虚拟原型基本原理与方法 | 第23-37页 |
| 2.1 引言 | 第23-24页 |
| 2.2 高拱坝施工特点 | 第24-25页 |
| 2.3 虚拟原型的相关概念 | 第25-29页 |
| 2.3.1 虚拟原型技术的定义 | 第25-26页 |
| 2.3.2 虚拟原型的关键因素 | 第26-27页 |
| 2.3.3 虚拟原型系统的框架 | 第27-28页 |
| 2.3.4 虚拟原型系统的生命周期 | 第28-29页 |
| 2.4 虚拟原型系统框架的设计方法 | 第29-30页 |
| 2.4.1 自上而下的设计方法 | 第29页 |
| 2.4.2 自下而上的设计方法 | 第29-30页 |
| 2.4.3 混合式设计方法 | 第30页 |
| 2.5 关键支撑技术 | 第30-35页 |
| 2.5.1 计算机仿真技术 | 第30-32页 |
| 2.5.2 虚拟现实技术 | 第32-34页 |
| 2.5.3 面向对象的建模技术 | 第34-35页 |
| 2.5.4 数据库技术 | 第35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-37页 |
| 3 高拱坝虚拟原型系统三维建模技术 | 第37-65页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 施工系统模型分类 | 第37-38页 |
| 3.2.1 施工建造对象 | 第37-38页 |
| 3.2.2 地形及道路 | 第38页 |
| 3.2.3 辅助建筑物 | 第38页 |
| 3.2.4 施工设备及辅助资源 | 第38页 |
| 3.3 三维模型的数据结构 | 第38-41页 |
| 3.3.1 曲面数据结构 | 第38-40页 |
| 3.3.2 体元数据结构 | 第40-41页 |
| 3.4 三维建模方法 | 第41-44页 |
| 3.4.1 几何形体的三维表示 | 第41-42页 |
| 3.4.2 基于NURBS曲面的建模方法 | 第42-43页 |
| 3.4.3 基于Delaunay曲面的建模方法 | 第43-44页 |
| 3.5 拱坝结构的参数化表达 | 第44-52页 |
| 3.5.1 拱坝分类及表达 | 第44-45页 |
| 3.5.2 拱冠梁的几何参数表达 | 第45-46页 |
| 3.5.3 水平拱圈的几何参数表达 | 第46-48页 |
| 3.5.4 横缝分缝几何参数表达 | 第48-49页 |
| 3.5.5 溪洛渡工程坝体参数化建模 | 第49-52页 |
| 3.6 基于点云数据的逆向建模 | 第52-59页 |
| 3.6.1 三维激光扫描技术简介 | 第53-55页 |
| 3.6.2 激光点云数据处理与管理 | 第55-57页 |
| 3.6.3 基于点云数据的地形建模 | 第57-58页 |
| 3.6.4 基于点云数据的建筑物逆向建模 | 第58-59页 |
| 3.7 基于装配层次的施工设备建模方法 | 第59-64页 |
| 3.7.1 施工设备的层次结构 | 第59-60页 |
| 3.7.2 建模过程约束分析 | 第60页 |
| 3.7.3 典型施工设备的三维建模 | 第60-64页 |
| 3.8 本章小结 | 第64-65页 |
| 4 高拱坝浇筑块N维特征建模 | 第65-85页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 信息与信息模型 | 第65-66页 |
| 4.2.1 信息的定义 | 第65-66页 |
| 4.2.2 信息建模 | 第66页 |
| 4.3 N维信息模型框架的建立 | 第66-69页 |
| 4.3.1 施工信息模型概况 | 第66-67页 |
| 4.3.2 组织框架与原则 | 第67-68页 |
| 4.3.3 建模思路与方法 | 第68-69页 |
| 4.4 浇筑块N维信息分类 | 第69-79页 |
| 4.4.1 身份特征 | 第69-71页 |
| 4.4.2 空间特征 | 第71-72页 |
| 4.4.3 材料特征 | 第72-74页 |
| 4.4.4 施工特征 | 第74-76页 |
| 4.4.5 工程费用特征 | 第76-78页 |
| 4.4.6 约束特征 | 第78-79页 |
| 4.5 特征信息组织与编码 | 第79-81页 |
| 4.5.1 信息的描述 | 第79-80页 |
| 4.5.2 信息组织 | 第80-81页 |
| 4.5.3 信息的编码 | 第81页 |
| 4.6 信息管理与实现 | 第81-84页 |
| 4.6.1 数据字典 | 第81-82页 |
| 4.6.2 数据库设计 | 第82-84页 |
| 4.7 本章小结 | 第84-85页 |
| 5 施工设备的空间运动模拟机制 | 第85-108页 |
| 5.1 引言 | 第85页 |
| 5.2 施工设备定位与属性设置 | 第85-87页 |
| 5.2.1 施工设备的构件组成 | 第85-86页 |
| 5.2.2 施工设备的定位 | 第86页 |
| 5.2.3 施工设备的属性设置 | 第86-87页 |
| 5.3 设备对象空间操作机制 | 第87-90页 |
| 5.3.1 空间坐标变换方法 | 第87-90页 |
| 5.3.2 设备空间操作机制 | 第90页 |
| 5.4 施工设备运动轨迹分析 | 第90-107页 |
| 5.4.1 平移式缆机轨迹分析 | 第91-100页 |
| 5.4.2 塔机轨迹分析 | 第100-103页 |
| 5.4.3 侧卸车轨迹分析 | 第103-104页 |
| 5.4.4 仓面施工机械轨迹分析 | 第104-107页 |
| 5.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 6 仓面设备冲突检测与调整机制 | 第108-136页 |
| 6.1 引言 | 第108-109页 |
| 6.2 仓面浇筑系统中实体冲突分析 | 第109-117页 |
| 6.2.1 场景实体的分层空间概念 | 第109-110页 |
| 6.2.2 基于面向对象方法的施工系统中实体的分类 | 第110-111页 |
| 6.2.3 仓面施工实体空间分层分析 | 第111-112页 |
| 6.2.4 施工实体空间表达与相互关系 | 第112-113页 |
| 6.2.5 浇筑过程中实体时空冲突问题 | 第113-117页 |
| 6.3 基于包围体的碰撞检测算法 | 第117-127页 |
| 6.3.1 虚拟场景实体的表示方法 | 第117-118页 |
| 6.3.2 包围盒的基本概念 | 第118-119页 |
| 6.3.3 轴对齐包围盒 | 第119-121页 |
| 6.3.4 球形包围盒 | 第121-122页 |
| 6.3.5 胶囊包围盒 | 第122-123页 |
| 6.3.6 层次包围盒 | 第123-127页 |
| 6.4 仓面施工实体包围体的构造 | 第127-130页 |
| 6.4.1 构造过程概述 | 第127页 |
| 6.4.2 浇筑仓面的包围体 | 第127-128页 |
| 6.4.3 施工设备的包围体 | 第128-129页 |
| 6.4.4 施工材料的包围体 | 第129页 |
| 6.4.5 施工人员的包围体 | 第129-130页 |
| 6.5 基于施工过程的冲突检测方法 | 第130-132页 |
| 6.5.1 仓面施工过程的模拟 | 第130页 |
| 6.5.2 施工过程时间多尺度表达 | 第130-131页 |
| 6.5.3 基于施工过程的冲突检测 | 第131-132页 |
| 6.6 施工冲突的效应分析与调整机制 | 第132-135页 |
| 6.6.1 冲突的效应分析 | 第132-134页 |
| 6.6.2 时间调整 | 第134页 |
| 6.6.3 空间调整 | 第134-135页 |
| 6.7 本章小结 | 第135-136页 |
| 7 高拱坝仓面浇筑虚拟原型系统的构建与应用 | 第136-157页 |
| 7.1 引言 | 第136页 |
| 7.2 系统的需求分析 | 第136-138页 |
| 7.2.1 系统开发的必要性 | 第136-137页 |
| 7.2.2 系统设计目标 | 第137-138页 |
| 7.3 系统总体框架与实现 | 第138-142页 |
| 7.3.1 系统总体框架 | 第138-139页 |
| 7.3.2 数据管理系统 | 第139-140页 |
| 7.3.3 虚拟现实平台的构建 | 第140-142页 |
| 7.4 案例分析 | 第142-156页 |
| 7.4.1 工程概况 | 第142-143页 |
| 7.4.2 施工进度信息 | 第143-150页 |
| 7.4.3 浇筑块施工过程分析 | 第150-156页 |
| 7.5 本章小结 | 第156-157页 |
| 8 结论与展望 | 第157-159页 |
| 8.1 研究结论 | 第157-158页 |
| 8.2 研究展望 | 第158-159页 |
| 参考文献 | 第159-167页 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 | 第167-168页 |
| 致谢 | 第168-169页 |