三维建模技术在火灾原因认定中的应用研究

论文摘要

由于火灾基础理论薄弱，无法建立准确的火灾模型，导致目前计算机三维建模技术在消防领域的应用十分有限。火灾原因认定是消防工作的重要组成部分，它自身的特点使得其在应用三维建模技术时，能够在一定程度上回避火灾基础理论薄弱的障碍。火灾前后现场建模与火灾发生发展过程演示在火灾原因认定中具有重要意义，用笔录、绘图、实物模拟等常规手段难以有效实现，这使得三维建模技术在消防领域有了用武之地。 经过几十年的发展，计算机三维建模技术已经比较成熟，建模软件功能强大。但目前流行的三维建模软件只追求一般的三维效果，还不能通过三维变化有效反映出火灾中的物理、化学变化。 本文在深刻分析火灾原因认定特点的基础上探讨了三维建模技术在火灾现场建模和火灾发生发展过程中应用的可行性，在VC++环境下利用3DsMAX7和OpenGL，建立了燃烧学视角下的现场模型，并利用布尔算法和碰撞检测技术实现灾发生发展过程的动态模拟。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 论文研究的背景和意义
• §1.2 国内外研究状况
• §1.3 论文研究内容
• §1.4 论文的组织
• 第二章 三维建模技术在火灾原因认定中的可行性研究
• §2.1 火灾基础理论发展现状
• §2.2 三维建模技术与防、灭火工作
• §2.3 三维建模技术与火灾原因认定
• 第三章 动画模拟系统概述
• §3.1 计算机动画模拟的理论基础
• §3.1.1 虚拟现实技术的部分理论
• §3.1.2 OpenGL概述
• §3.1.3 OpenGL与Windows编程
• §3.2 火灾三维动画模拟系统的构成
• §3.2.1 三维模型处理模块
• §3.2.2 运动控制模块
• §3.2.3 用户交互模块
• §3.2.4 动画输出模块
• §3.3 本章小结
• 第四章 火灾现场三维模型的建立与读取
• §4.1 三维模型基本建模方法的原理
• §4.1.1 多边形建模
• §4.1.2 NURBS建模
• §4.1.3 细分曲面技术建模
• §4.2 3D Studio MAX建模
• §4.2.1 3D Studio MAX三维建模的方法
• §4.2.2 3D Studio MAX文件格式
• §4.2.3 三维模型库的建立
• §4.3 3D模型的读取
• §4.4 本章小结
• 第五章 火灾发展过程模拟
• §5.1 物体与地面碰撞模型
• §5.1.1 碰撞检测技术在物体与地面碰撞模型中的应用
• §5.1.2 物体与地面碰撞一维碰撞模型
• §5.2 碰撞检测的实现
• §5.3 物体运动状态的模拟
• §5.4 本章小结
• 第六章 火灾事故模拟结果的动画输出
• §6.1 计算机动画理论简介
• §6.1.1 计算机动画的分类
• §6.1.2 OpenGL中的动画实现
• §6.2 火灾事故模拟动画的实现
• §6.2.1 动画场景和模型对象的绘制
• §6.2.2 动画的优化和输出
• §6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献