校用计算机安全论文提纲

论文题目：面向安全预演的建筑平面图识别与场景语义生成方法的研究

摘要：近年来,大规模重要建筑场景中突发事件的安全危机处置预演已得到越来越普遍的重视。随着计算机技术的发展,用计算机模拟面向大规模场景的安全预演也逐渐成为计算机图形学和虚拟现实研究领域的热点。在面向安全预演时,首先需要在虚拟环境中构造事件发生地的三维模型,其次需要为公共安全危机发生时的灾害模拟和人员疏散模拟提供计算机可识别的场景语义环境。二维建筑图纸的有效识别是建筑物三维重建的关键,因此,提取出矢量建筑图纸中的有用信息并对其进行高效的识别成为基于建筑图纸三维重建研究的重要目标;针对大规模虚拟建筑场景,设计生成一套计算机可识别的语义环境也成为面向安全预演的研究重点。 本文针对面向安全预演中的矢量建筑图纸识别以及大型场景中适用于火灾模拟和人员疏散模拟的场景语义生成方法展开研究,主要包括以下方面的工作: 首先,完成了矢量建筑图纸的读取、显示及矢量图元的预处理操作。考虑到目前建筑图纸主要为使用AutoCAD设计的DWG格式文件,本文在不依赖于AutoCAD开发平台的基础上,读取和显示了矢量建筑图纸中可见层的图形数据,并对获取的基本矢量图元进行了规范化预处理操作,为后续顺利识别建筑主体构件打下了基础。 其次,提出一种基于抽象语义信息的建筑矢量平面图形的识别方法。通过对大量矢量建筑图纸的研究,发现尽管图纸的绘制风格各异,但都具有一些共同的制图特点。本文从中提取出具有独立语义信息的块、相邻平行线对以及封闭轮廓线等抽象语义信息,并以此完成了建筑图纸中各种基本主体建筑构件的识别。 最后,本文设计了一种面向安全预演的交互式场景语义生成方法。计算机对场景环境的识别和使用是火灾模拟和人员疏散模拟的基础。然而,目前建模工具重建的三维模型大部分都是不可识别的,程序很难直接从模型中获取用来模拟灾害和人群疏散时所需的语义信息。本文介绍了一种场景语义定义方式,并基于此设计了一套场景语义生成方法。该方法通过一定的交互可以从三维场景模型中高效地提取出语义信息,实现模型文件到语义文件的快速提取,其导出的场景语义文件能够满足模拟烟雾、燃烧以及人员疏散时对场景语义信息的需求。

关键词：建筑图纸;图纸识别;语义信息;场景语义文件

学科专业：计算机软件与理论

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 图形识别技术研究现状

1.2.2 场景语义生成技术研究现状

1.3 本文的工作及组织

第2章 DWG 文件的读取与显示

2.1 开发包简介

2.1.1 OpenDWG ToolKit(ODT)简介

2.1.2 OpenSceneGraph(OSG)简介

2.2 DWG 文件的读取

2.2.1 DWG 文件的整体结构

2.2.2 ODT 对 DWG 文件的访问

2.3 DWG 文件的显示

2.3.1 OSG 中的场景管理

2.3.2 DWG 图形场景的管理与显示

2.4 小结

第3章 矢量建筑平面图的识别

3.1 问题的提出

3.2 建筑平面图的内容和特点

3.2.1 建筑CAD 的制图特点

3.2.2 建筑平面图的主要内容

3.2.3 建筑平面图的构成特点

3.2.4 建筑平面图的构件表示

3.3 建筑平面图中抽象语义信息的提取

3.3.1 矢量图形数据的预处理

3.3.2 抽象语义信息

3.4 基于抽象语义信息的矢量图形识别

3.4.1 块的识别

3.4.2 闭合轮廓线的识别

3.4.3 相邻平行线对的识别

3.5 实验结果

3.6 小结

第4章 面向安全预演的场景语义生成方法

4.1 问题的提出

4.2 场景语义的定义

4.2.1 火灾模拟对场景的要求

4.2.2 人员疏散模拟对场景的要求

4.2.3 安全预演中的场景语义定义

4.2.4 场景语义的组织

4.3 场景语义的生成

4.3.1 场景语义生成的基本流程

4.3.2 基本语义元素的生成方法

4.3.3 语义文件的生成

4.4 XML 语义文件的分析与恢复

4.5 实验结果

4.6 在面向安全预演中的应用实例

第5章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致谢