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“基于虚拟现实的道路交通标志标线设计及评价系统”通过验收

  由北京英特图原信息技术公司与交通部公路科学研究所的合作开发的“基于虚拟现实的道路交通标志标线设计及评价系统”软件已于今年6月通过验收,并获得应用单位的好评。
  系统基于北京英特图原信息技术公司的TY3D三维软件平台进行应用开发。TY3D在大数据量空间信息处理、仿真效果、数据库驱动、数据共享服务、二次开发支持等方面具有明显的技术优势,为本项目和交通领域其它应用开发提供了从底层引擎到专业应用高性能、低成本、扩展性能更好的三维地理信息和虚拟现实应用解决方案。
系统特点
■ 快速、方便地构建系统三维应用环境
  软件支持开放的数据源,采用标准数据库存储与管理各类三维空间数据。系统可以与SQL Server等大中型商业数据库或Access等小型数据库方便联接。系统生成和应用的数据,包括地形数据、影像纹理数据、各类三维模型(立交桥、平交口、建筑物、树木、标志牌、道路分道线、护栏、隔离带、路肩、引导标等)数据均可由数据库保存和管理。系统按照数据库中相关道路标志牌及安全设施的位置和类型记录在三维场景中进行自动布放,大大提高了三维场景中布放和观察各类标志牌和安全设施模型的效率。
■ 自动生成参数化道路设施模型,支持快速建模
  系统采用参数化模型和实体模型相结合的方式。对于具有规则图形的道路设施(道路分道线、路面材质、护栏、隔离带、路肩、引导标、护坡、人行横道线、里程牌等),采用参数化方式自动建模。并支持对标志牌高精度三维模型的定位设置和集成显示。针对真实环境中的道路安全设施、标志牌、信号灯、路面交通标线等不同类型的道路结构要素,在系统数据库设计中均建立三维实体对象与模型库对象的相互对应。最大限度地保证真实环境的完整性。
■ 具备大数据量空间数据信息处理能力,支持大区域范围系统应用
  系统结合数据精度分级管理、空间索引技术和LOD算法优化技术,在数据库的支持下对三维场景数据进行动态组织、三维地形数据的动态简化,使系统具备大区域大数据量空间信息的处理能力。
■ 交通标志牌的三维动态设计
  由于地名、路名的多样性,使得指路标志牌的文字(包括汉字、拼音、英文)排版与标牌尺寸具有很大的不确定性,增加了设计与制作的复杂性。系统可在三维场景中进行实时人机交互交通指路标志牌的设计,提高了标志牌设计和评价的效率。
■ 在三维可视化车辆动态模拟条件下进行道路交通标志系统的视认性和设置有效性综合评价,使评价工作十分机动灵活,评价结果更为客观真实。
■ 提供开发接口,支持系统功能扩展
  系统提供组件化开发接口,可在VB.Net、Visual C++及等流行的通用开发语言内调用。系统还支持使用插件的方式进行扩展。用户可开发或定制不同的功能插件,以扩充系统的性能,或定制个性化系统。
系统主要功能
1. 三维路网场景构建
  利用测绘数据和道路测量数据,方便、快捷地构建路网三维场景,包括道路景观构建与区域环境景观构建两部分。
■ 道路景观构建
  - 道路生成
  系统可导入通用GIS矢量数据或道路测量数据,也可利用鼠标直接在三维场景中输入道路线,实时生成道路。系统并进行基于纹理库和模型库的三维特征重现。按照设定的路宽生成道路,包括道路主体、硬路肩等,并根据道路材质生成相应的路面。系统提供道路平整工具和地形处理工具按照纵向和横向断面设计要求进行道路平整处理。
    
  - 生成三维道路标线
  根据设定的路宽、车道数和类型自动在路面标绘车道中心线、行车道分界线、道路边缘线、人行横道线、行车方向等;
  - 生成三维道路安全设施
  按照设定路段和设施类型生成中央隔离带、中央隔离栏、路侧护栏、护坡、路旁隔离栅、引导标、里程桩等参数化三维模型。
               
  - 道路交通标志生成与管理
  各种警告、警示、指示、指路标志的相关位置和内容描述信息均保存在数据库中,系统直接读取数据库并将相应的实体模型在场景中准确定位与定向。
               
  - 生成其他道路设施
  包括信号灯、路灯、立交桥、桥梁等。系统提供布置与编辑工具,直接在三维场景中进行定位与定向。
               
■ 区域环境景观生成
  由数字地形模型和建筑物、树木等不同数据层的地物模型构建道路环境景观。
          
2. 交通标志动态设计
  系统基于道路交通标志和标线国标(GB5768-1999)进行指路标志牌的交互式三维设计,自动生成标志牌版面。用户可以直观、精确设计标牌的版面、内容、尺寸、安装位置。设计的标志牌可实时定位于在三维场景中进行观察评价。系统还提供了灵活方便的交互编辑功能。
     
3. 路网构建
  通过道路设置和路口设置,设定路网中的道路、路口及其属性。道路属性主要包括道路名称、上下行方向和包含路口等。路口属性包括路口类型、交叉类型、转弯路线等。通过路口设置,可设定路网中不同道路之间的连接方式,以及每个路口不同道路之间的通行方向。
4. 模拟驾驶
  构建线性车辆模型,可通过键盘、方向盘、手柄等进行车辆控制,调整视角、跟踪场景。模拟过程中提供后视镜、鹰眼视图等。系统还可进行雨、雪、雾等不同环境条件设置,以测试标志标牌在不同天气条件下的观察效果。
5. 交通标志系统评价
  设置路网及车辆模型后,设定测试路线及评价规则。系统通过驾驶模拟,模拟驾驶员在汽车内的视角,对道路上的标志标牌进行动态观察。系统根据设置的测试行驶路段,在驾驶过程中自动判断行驶路径的对错,并记录统计,以评判标志标识的设置效果。
        

 


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