在现实世界中,地球物理场数据是连续的三维数据。由于技术水平的限制,目前仅能按照一定的采样率获取离散的采样点数据,采用科学、合理的算法,结合虚拟现实技术,恢复、重建连续三维的地球物理场表面,对航空物探数据的解释和评价具有一定意义。
三维浏览是在三维视图中浏览地球物理场数据。该模块的主要功能是:航空物探数据三维显示的实现、三维显示效果设置、多表面剖面线的绘制,设置辅助线等。
一、混合视图模式
在ArcScene控件的基础上,开发了三维视图软件(图6-22)。
上面窗口是用于显示数字地图、数字地质图和遥感影像图等具有明确坐标框架的空间数据;下面窗口是用来显示地球物理场数据,或DEM等连续三维的空间数据。此外,还有上下两个TOC窗口用于数据加载和卸载。
由于地球物理场数据没有标注信息,在数据浏览过程中,一般很难与实地位置产生相互对应关系;特别是在进行地质解释时,地层信息和构造信息等无法实现与航空物探异常信息的关联。采用双窗口设计,用户可以在上窗口中进行画点、线和区操作,相应地出现在三维视场里(下窗口)。此功能还可用于三维飞行路线的设计。例如,沿着某构造线进行飞行,查看地球物理场数据变化情况等。
图6-22 三维视图主界面
二、三维浏览
在三维视图环境中,通过三维飞行的方式使用户从不同的角度观察和研究由三维数据建立的表面模型及三维形体,以便获得更多的有用信息。
三维浏览主要有交互式飞行和沿固定路径飞行两种模式。其中,交互式飞行是通过键盘输入来控制飞行状态和飞行路线的改变;沿固定路径飞行是根据指定路径和相关飞行参数进行平面路径设计和高度设计,避免发生不切合实际的飞行情况,实现自动化飞行。同时,沿路径飞行时还可显示二维视图,展示当前视点在相应的地形图或者在遥感影像中的运动情况。
虚拟场景中的摄像机(即观测点)规划是三维飞行研究中的一个关键技术,它通过合理地变换虚拟摄像机的位置与视角,传达虚拟场景中的信息。摄像机位置及视角的不连续变化可能会导致画面的摇摆、抖动,视场不连续等缺陷,错误的路径还可能导致摄像机移动至某实体内部,而这在现实世界中是绝对不可能发生的。所以,路径规划是固定路径飞行的关键,它分为路径平面规划和高度规划。
多数情况下,飞行路径在平面内是一条折线。为了避免在飞行过程中出现视角方向转换太快,动画画面不连续等情况,必须对该路径在拐角处进行平滑。在规划路线的拐角处,用一段圆弧来代替转角处的原路径(图6-23),上一个路径为U,下一个路径为V,B为转角点,圆弧AC为经平滑处理后的转角路径。
图6-23 飞行路径平面规划示意图
在三维飞行过程中,还必须进行飞行高度设计;否则会发生与表面模型或其他三维物体碰撞的情形。基于飞机性能描述的三个速度指标(对地速度V地、最大爬升速度V上,最大下降速度V下)和最低安全飞行高度来进行高度设计。主要步骤如下。
第一步,找出路径上所有能安全飞行能够到达的“山头”(即路径上的局部最大值点),其判断依据就是设定的飞机的三个速度指标。
首先,找出路径上的局部最高点。对于路径上的任意点,点号为j,表示为point(j)。只要该点满足point(j-2)
point(j+2)条件(点位之间关系),则该点是局部最高点,把起点和终点顺序添加到路径局部最高值点集合中。
然后,判断安全点。找出整个局部最高点集合中的最高点,该点必须是安全通过点。以此点为界,计算左边各点与该点连线的斜率。如果斜率绝对值小于V上/地V,则把相应点放入待选点集合中,取其中最高点作为安全点添加到最终安全点集合中;同理,计算右边各点与此点连线斜率的绝对值,以V下/V地为界,小于该值的点作为待选点,取其中最高点作为安全点添加到最终安全点集合中。再以各安全点为参考,寻找新的安全点,直到没有新的安全点出现为止。
第二步,根据所获得的“山头”点,计算各点之间飞机能下降的最低点。其中,最低点距地高度不能低于安全高度。
第三步,根据已经获得的各安全点的Z值,内插计算路径上其他点的高度信息。该内插使用简单的线性内插即可。
三、多表面剖面线绘制
在航空物探数据的地质解释过程中,需要综合参考各种航空物探数据,建立相应的解译标志,然后进行综合解释。比如说一条断裂带,由于沿断裂有磁性侵入岩体,航磁数据可能反映为串珠状小异常;由于断裂带内破碎、风化,有时充水,水矿化度高,其较两侧基岩具有较好的导电性,航空电磁数据可能就反映为一条线性异常;航空伽马能谱数据可能反映为总道(Ur)和K、U、Th含量不同的分界线。在这种情况下,把几种数据同时显示在一个图上进行对比分析,更有利于地质解释的合理性,并在一定程度上减轻了解释的工作量。在航空重力测量中,测量数据与地形的起伏具有较大的关系,因此,可以将重力场数据与DEM放在一起进行叠加分析,可发现更多的相关性。ArcGIS桌面软件提供了单表面模型绘制剖面线,为满足航空物探数据解释的需要,在本模块中,设计了基于多表面绘制剖面线的功能。
图6-24 沿固定路径三维飞行
绘制剖面线的前提是获取一条已知线段,该线段可以是用户临时绘制的线图元,也可以是线图层的线要素(如导入的航迹线图层上的某一条航迹线)。ArcGIS Engine中没有提供在三维场景中直接绘制图形的接口,需要开发在三维场景中绘制图形(直线)功能。Scene控件是基于OpenGL开发的,因此,直接调用OpenGL绘制线段效果较好。
自定义一个ITool类,在相应的鼠标事件、键盘事件和点击事件下编写代码,实现绘图功能。点击鼠标左键,通过ISceneGraph接口的Locate方法获取当前点的地图坐标,记录下该点;鼠标移动,绘制当前点与鼠标点击点的连线。根据所获取的三维坐标点进行直线绘制,双击鼠标结束绘制,并以线图形的方式添加到Scene控件中。
剖面图的绘制主要是基于C#提供的GDI+绘图实现,剖面图的绘制是以线段上各节点与线段起点的距离作为剖面图的X值,该线段上各节点的Z值作为绘图的Y值。获取已知线段,使用表面模型内插该线段各节点的Z值即剖面线。根据已知线段长度、剖面线Z值的变化范围确定绘图比例尺。计算剖面线各点对应的绘图区域的坐标,绘制剖面图。
在三维视图下可形成的多表面剖面线(图6-25),该剖面线可以在特定路线上比较各类航空物探数据的变化情况。
图6-25 多表面剖面线
汽车故障检查vsc是什么意思?
是的。
转角路径故障中的“转角”指的是机器人路径中的各个编程位置中的转弯角度。
转弯角度在ABB机器人中由zonedata - 区域数据来定义，也就是我们平时所接触的Z0，Z50，fine这类数据。zonedata用于规定如何结束一个位置，即在朝下一个位置移动之前，轴必须如何接近编程位置。
仪表提示检查vsc系统说明车辆稳定控制系统出现故障了。
VSC（ Vehicle Stability Control），即为车辆稳定控制系统，是由丰田汽车公司开发的一种主动安全系统。与其功能相近的系统还有宝马的DSC动态稳定控制、大众的ESP电子稳定程序。
VSC系统能避免车辆转弯过程中发生转向过度或转向不足的现象，使车型能尽快修正到原有正常路径的循迹行驶。
简单的说，我们所熟知的ABS防抱死刹车系统是用来确保车辆紧急刹车时的稳定性，TRC牵引力控制系统则是控制车辆起步或急加速时的循迹性，而VSC车辆稳定控制系统则是控制车辆转弯过程的循迹稳定性。
