BIM+GIS技术在城市建筑三维可视化中的应用研究

本文以某工程为例,采用几何转化和渲染处理相结合的方式,得到了BIM轻量化模型。将轻量化模型导入三维可视化展示平台,按照构件对应的空间标高属性信息,通过触发系统BIM模型的层高属性,实现了BIM模型分层、分类展示;运用3GIS技术,结合对应关联、地物类对应关联、混合关联等的处理方式,将地理信息中的属性数据与矢量化或栅格数据相结合,形成了一套能够应用的GIS地理数据。在城市空间直观可视的基础上,整合城市建设数据,形成城市建设基础数据库,为打造“城市可视、管理精细、资源共享、数据开放、服务便捷”的智慧城市建设与运维管理的新体系奠定数据支撑。

城市地下空间三维地质模型可视化技术研究

目前,城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。本文顺应国家新型智慧城市建设趋势,提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术,构建地质三维模型分级数据,按照不规则四叉树结构形成LOD数据;基于构建的三维空间网格码规范编码,运用降维、非布尔运算的方法,实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合;并采用多渲染引擎的混合渲染架构,支持DirectX、WebGL(OpenGLES)、OSG(OpenGL)和游戏引擎(UnrealEngine)等多引擎渲染,实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度,为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。

基于虚拟现实技术的实现三维地形可视化与测绘的方法及流程——评《空间态势信息可视化表达的理论技术与方法》

“三维地形”是一个数字化概念,依据地形在三维空间的大小差异,可以衍生出“数字地球”“数字生态”及“数字城市”等下位概念,它们共同的特点是地形及地形空间要素具有仿真性,也可以理解为在传统二维数字地图基础上增加了反映高程的元素。不仅如此,真实感、动态性、互动化也是“三维地形”的基本属性,它既要允许使用者能身处其中,还要支持对地形的各种操作,如制定行进路线、测量物理距离、进行要素编辑等。

城市规划中的BIM+GIS三维可视化系统研究

BIM(Building Information Modeling)模型具有几何结构精确完善、特征化参数丰富完善的特点,具有的多元协同化设计特征和工程项目的全生命周期管理特点可以满足城市规划精细化设计目标。三维GIS(Geographic Information System)技术突破了传统二维平面空间信息可视化的局限,可以形象描述三维空间立体信息内容以及显示城市规划建筑物与地形环境结构的相互关系,设计者与空间信息的交互更加的直观。为了实现BIM与GIS的三维可视化系统研究,文章首先研究了BIM模型数据提取与数据模型转换,然后研究了BIM与GIS模型空间基准的定位,最后分析了BIM+GIS三维可视化系统模块内容与要求。保证了BIM与GIS混合模型多层次交互,为城市规划设计研究提供便利。

基于VR技术的历史建筑保护三维可视化交互平台设计与实现研究

加强传统历史建筑的保护、传承与发展,是新时期社会发展的重要任务,也是城市文化形象塑造与提升过程中所面临的问题。对此,本文以历史建筑的保护与传承为研究对象,借助VR技术、网络信息技术以及计算机应用技术的特定优势,以3ds Max为建模工具,以Unity3D虚拟现实引擎为开发平台,构建起历史建筑虚拟仿真三维可视化交互平台。建立历史建筑保护多维度展示、场景营造、交互体验、数字化建档、修复等一体化的保护传承路径,为历史建筑保护学科建设、城市品质提升以及文化旅游产业的创新发展提出新的方向。

经口腔内窥镜在三维可视化及实时导航技术下切除咽旁及侧颅底良性肿瘤初探

目的 开展在三维可视化技术及术中实时导航辅助下,采取经口腔入路内窥镜下切除咽旁及侧颅底肿瘤的初步研究。方法 对8例咽旁或侧颅底区域的软组织肿瘤患者术前CT数据建模,通过三维可视化技术重建肿瘤与周围血管及其他重要结构的解剖位置关系,进行术前设计。术中采取经口腔入路,术中实时导航引导,内窥镜下切除咽旁及侧颅底软组织肿瘤,并评估该方法的临床应用价值。结果 8名患者采用该技术进行手术,术中失血量均控制在150 mL以内,平均失血量约125 mL。术后患者并发症发生率低,通过术后功能训练,患者均能够获得良好恢复。因采用经口入路,患者术后面部皮肤无伤口无瘢痕,对患者容貌无影响。结论 三维可视化技术、术中实时导航及内窥镜三者联合为咽旁肿瘤或侧颅底肿瘤患者提供了一种美观、安全、微创的手术方式。

无人机城市三维航迹规划可视化平台设计与实现

随着无人机在城市场景下的广泛应用,针对传统路径规划算法在多个约束条件下进行无人机三维路径规划时无法兼顾多种风险、容易陷入局部最优等问题,基于真实城市建筑物数据,考虑地理围栏限制、人流密集程度和社会属性等因素,构建城市场景无人机运行环境并建立真实三维环境模型,设计了基于城市场景的无人机三维航迹规划可视化平台。该平台构建了真实环境下城市空域网格,并对网格飞行适宜度进行了量化分析,并基于该数值,采用了改进的Lazy Theta*算法对无人机航迹进行规划。通过可视化平台的实际运行,提供航迹规划的三维展示,更好地实现人机交互,是一种无人机路径规划三维可视化仿真验证的手段。

三维可视化技术在胰腺外科教学中的应用研究

三维可视化技术能打破二维传统成像技术的局限,直观地重建胰腺及其肿瘤、胰周血管及邻近脏器之间的空间解剖关系,有利于临床医师实时并可视化地掌握疾病的信息。文章通过三维可视化技术对学生巩固并理解胰腺的解剖结构、胰腺肿瘤特征、理解胰腺癌的发生发展、复杂的胰腺癌切除术、胰腺癌的治疗策略制定及评估预后等方面的内容,这充分展现了三维可视化技术在培养临床医师整个过程的重要性。三维可视化技术的教学模式能够锻炼学生将病灶转化为立体空间模型的认知能力,以加深临床医师尽快掌握并熟悉胰腺外科日常的工作和技能,协助今后转变临床外科学的教学模式奠定坚实的基础。

三维可视化重建技术在活体肾移植手术培训教学中的应用

目的:探讨应用三维可视化重建技术在住院医师活体肾移植手术培训教学中的作用及效果.方法:选取2019年1月至2022年1月西安交通大学第一附属医院肾移植科的46名住院医师(包括低年资住院医师、规范化培训医师、进修医师及专硕研究生)作为研究对象,随机分为试验组(23名)和对照组(23名).试验组:通过获取供者数字成像和通信数据进行三维可视化重建,并根据重建模型进行基础理论、制定手术方案或模拟手术的教学.对照组:使用传统手术教学模式,通过学习肾脏解剖、手术图谱、双肾动静脉CT血管造影(CT angiography,CTA)、输尿管CT造影(CT urography,CTU)及B超等进行教学.教学结束后对两组住院医师进行考核评分,比较两组在相关理论知识、手术操作及教学主观感受之间的差异.应用SPSS 26.0软件进行统计学分析.结果:试验组住院医师在理论知识掌握、学习兴趣、课堂表现、手术方案规划、培训满意度等方面相较于对照组表现更有优势,以上差异均具有统计学意义(P<0.05).此外,试验组住院医师的理论考核分数和实践考核分数亦比对照组分数高(89.26±4.13 vs 83.43±5.32,91.21±3.34 vs 85.13±4.66),以上差异均具有统计学意义(P<0.05).结论:应用三维可视化重建技术进行住院医师活体肾移植手术培训教学是一种新教学模式,可以显著提升培训质量和效率,增强理论知识的掌握和实践运用能力,能够取得良好的教学效果.

CT三维可视化技术辅助脑动脉瘤介入术治疗脑动脉瘤的临床效果

目的探讨CT三维可视化技术联合脑动脉瘤介入术治疗脑动脉瘤的效果,旨在为临床脑动脉瘤患者的有效治疗提供科学参考。方法选取2019年12月至2022年12月萍乡市人民医院神经外科收治的80例脑动脉瘤患者作研究对象,依据随机数字表法将纳入的患者分为对照组(40例)与研究组(40例)。对照组采用脑动脉瘤介入术,研究组采用CT三维可视化技术联合脑动脉瘤介入术。比较两组患者的手术情况、临床疗效、Hunt-Hess分级、并发症及预后情况。结果研究组的术中出血量少于对照组,介入时间及住院时间均短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组的总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组的Hunt-Hess分级优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组的并发症总发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组的预后优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论CT三维可视化技术辅助介入术治疗脑动脉瘤疗效显著,术中出血量少、手术耗时短,利于术后神经功能恢复,促进良性预后,且安全可靠。

应城市金龙石膏矿区三维地质可视化模型的建立与应用

应城市金龙石膏矿开采已超过60 a,地下形成了大面积采空区,引发了多起地面塌陷地质灾害事故。为更直观地展示石膏矿区复杂的地质条件与矿体、采空区以及地面塌陷空间分布特征,以应城市金龙石膏矿区为研究区,在综合矿区已有的钻孔柱状图、剖面图、采空区分布图、地质灾害点分布图等资料的基础上,以Surpac软件为平台,构建了地质-矿山生产-地质灾害三维可视化模型,实现了地质灾害与矿山生产之间的三维可视化表达,为矿山开采、地质灾害监测预警、地面塌陷综合治理提供了技术支撑,对石膏矿区地质灾害防治具有重要的推广与应用价值。

地下管线三维建模与可视化技术研究

文章研究了地下管线的类型与特点,分析了三维建模与可视化技术在地下管线运维养护管理中的应用优势,阐述了地下管段、地下管点、地下管网的数据组织方式、结构化表达方式以及基础数据与关键坐标点的计算方法,研究了直管、弯管、不同衔接类型的三维建模流程以及管线管点可视化技术,有效克服了二维地下管线管理模式存在的管线展示不清晰、不直观、可读性差、实用性差等弊端,切实提高地下管线三维模型在实际运维养护中的效用与价值。

融合分层层次细节和潜在可见集的三维城市场景高效可视化

三维城市场景的可视化是数字城市的关键技术,也是智慧城市提供各种智慧服务的重要环节。三维城市模型中的数据量和复杂度呈几何级数增长,给城市三维场景的数据组织和可视化带来沉重的负担,在当前基于游戏引擎与地理信息系统技术构建的城市级可视化平台中,这类数据很难一次性加载和可视化。针对此问题,本文提出了一种融合分层层次细节和潜在可见集的三维城市场景高效可视化方法,实现了大规模三维城市场景动态调度加载的高效性和三维可视化视觉一致性,并选择深圳市前海区域进行案例试验分析。结果表明,本文提出的基于自适应性空间网格划分的潜在可见集计算方法的平均遮挡剔除率高达76.6%,可以大幅剔除并减低单次加载进三维城市场景的模型数据量;融合分层层次细节和潜在可见集的动态调度,其渲染可视化帧率基本约保持在60帧/s,可以满足三维城市场景高效流畅的可视化体验。

影像学三维可视化技术指导肝切除术治疗肝细胞癌患者临床疗效研究

目的探讨应用影像学三维可视化技术(3DVT)指导肝切除术治疗肝细胞癌(HCC)患者的临床疗效。方法2021年1月~2022年12月我院收治的HCC患者63例,被随机分为对照组31例和观察组32例,两组均行肝叶切除术治疗,对照组术前根据二维影像学图片表现制定手术方案,而观察组术前采用3DVT技术三维重建肿瘤图谱,并指导手术方案的制定。采用ELISA法检测血清白细胞介素-6(IL-6)、皮质醇(Cor)和C反应蛋白(CRP)水平。结果观察组手术时间、肝门阻断时间、术中出血量和术后住院日分别为(190.6±44.1)min、(13.8±3.3)min、(310.5±87.2)mL和(10.8±2.9)d,显著短于或少于对照组【分别为(228.3±56.9)min、(16.6±4.1)min、(399.2±96.92)mL和(13.3±3.5)d,P<0.05】;在术后7 d,观察组血清TBIL、ALB和INR分别为(20.3±2.6)μmol/L、(38.2±3.9)g/L和(0.9±0.1),与对照组【分别为(18.8±3.2)μmol/L、(37.6±4.4)g/L和(0.9±0.2)】比,无统计学差异(P>0.05);观察组血清IL-6、Cor和CRP水平分别为(106.8±19.2)pg/ml、(260.1±35.4)mmol/L和(28.6±4.8)mg/L,显著低于对照组【分别为(118.6±24.5)pg/ml、(291.6±40.7)mmol/L和(40.5±5.7)mg/L,P<0.05】;术后随访3个月,观察组感染、胆漏和肝衰竭等并发症发生率为6.2%,显著低于对照组的29.1%(P<0.05)。结论应用3DVT技术指导肝切除术治疗HCC患者临床疗效确切,能缩短手术时间和肝门阻断时间,减少并发症发生,可能与激发的应激反应较轻有关,值得进一步研究。

基于CT数据融合的三维可视化技术及数字虚拟诊疗在肾上腺肿瘤的应用研究

目的 探讨基于CT断层扫描影像数据融合的三维可视化技术及数字泌尿外科虚拟诊疗在肾上腺肿瘤中的应用价值。方法 选取贵阳市第二人民医院泌尿外科2016年9月~2023年04月期间收治的肾上腺肿瘤手术患者进行回顾性分析。共纳入病例19例,三维重建肾上腺肿瘤(3D组)12例(男性3例,女性9例),平均年龄(44.92±13.28)岁。3D组12例患者均在术前使用增强CT影像数据进行三维重建,并使用重建模型了解肿瘤及占位位置,以及肿瘤处与血管及周围组织器官的关系,依据三维可视化模型制定手术计划、术中指导及进行医患沟通。未三维重建手术(CT组)7例(男性3例,女性4例),平均年龄(35.14±11.25)岁。比较两组患者的一般资料、手术方法、围手术期数据,并使用SPSS 26.0进行数据分析和处理。结果 19例手术中,18例手术均顺利完成,CT组1例手术因术前评估不够精确,术中发现肿瘤巨大、解剖关系复杂,无法显露完整肿瘤、中央静脉和肾静脉,转为开放手术。3D组患者的手术时间小于CT组,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组一般资料(性别、年龄)、术中出血量、术后住院时间和拔除引流管时间相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 三维可视化及实景重建技术是构建数字泌尿外科虚拟诊疗的重要基础,三维重建模型可以减少肾上腺肿瘤手术中的解剖迷失以实现术中精准切除,从而缩短手术时间。有利于降低手术风险,在泌尿外科具有较高的临床应用价值,值得进一步临床应用及推广。

三维可视化技术在矿山地质勘查中的应用分析

在矿山开采前,地质勘查是一项重要的工作,但是由于矿产资源分布通常呈现复杂的立体形式,加上矿山地质环境的复杂性,地质勘查的难度较大。近年来,为了提高矿山地质勘查的效率和准确性,三维可视化技术得到了广泛应用。这项技术有助于得到更为精准的勘查结果,为后期各项工作提供有力支撑。文章通过分析矿山地质勘查,探讨了三维可视化技术的应用方法,以供参考。

基于三维可视化的城市规划管理方法优化研究

城市规划管理是一项系统工程,传统的二维技术手段已难以满足精细化管理的需求。在梳理三维可视化技术特征的基础上,分析现有规划管理方法的不足,提出优化对策,包括引入高精度遥感与实景建模、构建多尺度多维度的规划信息模型、融合虚拟现实技术进行方案仿真以及开发基于Web的三维规划公示平台等。这些策略有助于提升规划编制的精度,拓展规划表达的广度,深化规划审批的力度,畅通规划参与的渠道,为新时期城市规划管理变革提供新思路与新方法。

三维可视化技术支持下构建化工安全风险管理平台

文章通过资料收集整理虚拟工厂三维场景数据,采用危险与可操作性分析方法,改进传统的HAZOP分析,并补充操作措施项,实现HAZOP信息的标准化。在实现三维模拟场景展示方面,构建三维场景的漫游、基础信息展示和实时数据可视化,提供直观的生产环境信息。在安全风险管理方面,则包括风险信息管理、三维风险可视化和风险统计分析等功能,以及风险的实时监控,以提高安全管理水平、减少事故发生。

CT三维可视化重建技术在肺结节患者前检查中的应用效果

目的探讨CT三维可视化重建技术在肺结节患者术前检查中的应用效果。方法选取2020年6月至2023年6月医院收治的100例拟行胸腔镜检查的肺结节患者为研究对象,所有患者均进行CT术前检查。根据不同CT三维重建技术分为对照组和试验组,每组50例。对照组采用常规CT三维重建技术,试验组采用CT三维可视化重建技术。对比两组结节定位率、定位时间、围手术期指标(手术时间、术中出血量、胸管留置时间、胸管引流量、淋巴结清扫个数、住院时间)、应激指标[肾上腺素(AD)、促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质醇(Cor)]水平、肺功能[用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)和最大呼气流速峰值(PEF)]和并发症发生情况。结果试验组结节定位率高于对照组,定位时间、手术时间、住院时间和术中出血量均少于对照组(P<0.05);两组淋巴结清扫个数、胸管留置时间和胸管引流量比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后48 h,试验组AD、ACTH、Cor水平低于对照组(P<0.05);术后3 d,试验组FVC、FEV1、PEF水平高于对照组(P<0.05);试验组并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论CT三维可视化重建技术可提高胸腔镜术前结节定位效果,缩短手术及住院时间,降低患者的应激水平,提高术后肺功能,减少术后并发症的发生。

数字可视化三维重建技术在跟骨骨折患者治疗中的应用效果

目的探讨数字可视化三维重建技术在跟骨骨折患者治疗中的应用效果。方法选取2021年9月至2023年3月于医院就诊的60例SandersⅢ或Ⅳ型跟骨骨折患者,按照随机数字表法分为对照组和试验组,每组30例。对照组采用规范诊疗流程进行手术治疗,试验组采用数字可视化三维重建技术辅助手术治疗。比较两组手术时间、切口长度、术中透视次数,以及试验组术后患侧与健侧的跟骨Bohler角、Gissane角。结果试验组手术时间、切口长度均短于对照组,术中透视次数少于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。试验组术后患侧与健侧的跟骨Bohler角、Gissane角比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论数字可视化三维重建技术可有效辅助跟骨骨折手术的治疗,缩短手术时间和切口长度、减少术中透视次数,且手术效果较好。