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一种利用Unity3D模拟崩塌三维运动全过程的方法

王豪 黄健 黄祥 袁镜清 贺子城

王豪, 黄健, 黄祥, 袁镜清, 贺子城. 一种利用Unity3D模拟崩塌三维运动全过程的方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210237
引用本文: 王豪, 黄健, 黄祥, 袁镜清, 贺子城. 一种利用Unity3D模拟崩塌三维运动全过程的方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210237
WANG Hao, HUANG Jian, HUANG Xiang, YUAN Jingqing, HE Zicheng. A Method of Using Unity3D to Simulate the Whole Process of Three-dimensional Movement of Rockfall[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210237
Citation: WANG Hao, HUANG Jian, HUANG Xiang, YUAN Jingqing, HE Zicheng. A Method of Using Unity3D to Simulate the Whole Process of Three-dimensional Movement of Rockfall[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210237

一种利用Unity3D模拟崩塌三维运动全过程的方法

doi: 10.13203/j.whugis20210237
基金项目: 

国家创新研究群体科学基金(41521002)

详细信息
    作者简介:

    王豪,硕士研究生,主要从事无人机倾斜摄影及崩塌灾害方面的研究.E-mail:964861905@qq.com

A Method of Using Unity3D to Simulate the Whole Process of Three-dimensional Movement of Rockfall

Funds: 

National Innovation Research Group Science Fund (No.41521002)

  • 摘要: 随全球气候变化,高位崩塌灾害频发,造成了巨大人员伤亡与财产损失。然而,当前崩塌模拟软件尚存明显的不足,如地形精度较低、未考虑岩体结构特征及无法实现块体运动过程中碰撞碎裂等现象,且利用中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)的运算效率较低也限制了模拟的崩塌规模。为此,急需一种能更真实反映崩塌运动过程的快速模拟方法。本文利用无人机摄影技术,结合现场调查,提取危岩岩体结构特征,建立精细化的崩塌地质-力学模型;利用集成PhysX物理引擎与中央处理器-图形处理器(Central Processing Unit-Graphics Processing Unit,CPU-GPU)并行计算能力的Unity3D平台,研发了大规模崩塌运动过程模拟软件,再现崩塌坠落-撞击-碎裂-堆积的全过程;系统可输出崩塌三维运动轨迹、速度、能量及弹跳高度,为崩塌防治设计提供依据。以贵州纳雍谢家岩崩塌为原型案例,开展崩塌运动过程三维模拟与验证,模拟结果显示落石堆积范围与现场调查坡底落石堆积范围较吻合,单体块石运动特征符合现实规律,表明本方法的可行性与实用性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-17

一种利用Unity3D模拟崩塌三维运动全过程的方法

doi: 10.13203/j.whugis20210237
    基金项目:

    国家创新研究群体科学基金(41521002)

    作者简介:

    王豪,硕士研究生,主要从事无人机倾斜摄影及崩塌灾害方面的研究.E-mail:964861905@qq.com

摘要: 随全球气候变化,高位崩塌灾害频发,造成了巨大人员伤亡与财产损失。然而,当前崩塌模拟软件尚存明显的不足,如地形精度较低、未考虑岩体结构特征及无法实现块体运动过程中碰撞碎裂等现象,且利用中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)的运算效率较低也限制了模拟的崩塌规模。为此,急需一种能更真实反映崩塌运动过程的快速模拟方法。本文利用无人机摄影技术,结合现场调查,提取危岩岩体结构特征,建立精细化的崩塌地质-力学模型;利用集成PhysX物理引擎与中央处理器-图形处理器(Central Processing Unit-Graphics Processing Unit,CPU-GPU)并行计算能力的Unity3D平台,研发了大规模崩塌运动过程模拟软件,再现崩塌坠落-撞击-碎裂-堆积的全过程;系统可输出崩塌三维运动轨迹、速度、能量及弹跳高度,为崩塌防治设计提供依据。以贵州纳雍谢家岩崩塌为原型案例,开展崩塌运动过程三维模拟与验证,模拟结果显示落石堆积范围与现场调查坡底落石堆积范围较吻合,单体块石运动特征符合现实规律,表明本方法的可行性与实用性。

English Abstract

王豪, 黄健, 黄祥, 袁镜清, 贺子城. 一种利用Unity3D模拟崩塌三维运动全过程的方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210237
引用本文: 王豪, 黄健, 黄祥, 袁镜清, 贺子城. 一种利用Unity3D模拟崩塌三维运动全过程的方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210237
WANG Hao, HUANG Jian, HUANG Xiang, YUAN Jingqing, HE Zicheng. A Method of Using Unity3D to Simulate the Whole Process of Three-dimensional Movement of Rockfall[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210237
Citation: WANG Hao, HUANG Jian, HUANG Xiang, YUAN Jingqing, HE Zicheng. A Method of Using Unity3D to Simulate the Whole Process of Three-dimensional Movement of Rockfall[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210237
参考文献 (8)

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