研究生: |
鄒昌佑 Chang-You Zou |
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論文名稱: |
應用視覺化技術於隧道異狀輔助判釋之初探 A Preliminary Study on Using Visualization for Aiding Tunnel Anomaly Diagnoses |
指導教授: |
謝佑明
Yo-Ming Hsieh |
口試委員: |
陳鴻銘
Hung-Ming Chen 王泰典 TAI-TIEN WANG 楊元森 Yang Yuan-Sen |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 營建工程系 Department of Civil and Construction Engineering |
論文出版年: | 2012 |
畢業學年度: | 100 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 139 |
中文關鍵詞: | 隧道檢監測 、隧道異狀輔助判釋 、雲端資料庫 、視覺化 、電腦繪圖 、虛擬實境 |
外文關鍵詞: | tunnel inspection and monitoring, computer-aided anomaly diagnoses, cloud computing based database, visualization, computer graphics, virtual realit |
相關次數: | 點閱:397 下載:6 |
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隧道檢監測的資料在維護隧道安全與進行異狀判釋為重要參考依據,因此資料的保存極為重要,需要能夠長期運作且可靠的保存資訊管理系統,以達到永續運作與資料可保存的目的。且現行之隧道異狀判釋主要依據平面隧道襯砌展開圖進行判讀,需要考驗判讀者的空間與記憶能力,且當多人對於資料認知不同時,容易產生溝通之問題。
欲解決這些這些問題,本研究建立一隧道管理資訊系統,能夠管理龐大的資料並能夠維持穩定的服務水準。建置完成後將其利用為案例資料庫,透過收集隧道之基本幾何資料、地形資料與檢監測資料,建立隧道異狀輔助判釋系統,協助使用者能夠以虛擬實境的方式走入隧道內部以了解檢監測資料以及其在立體空間中的分佈,以輔助隧道異狀的判釋,並在未來累積案例資料後亦能作為隧道檢監測教育訓練之案例教學與異狀診斷平台。
本研究透過MongoDB雲端資料庫管理系統作為基底,儲存本研究所使用的研究案例,並針對資料庫存取的共通模式使用PHP撰寫程式,並解析JSON格式,自動產生C++程式之資料存取介面。再透過Qt類別庫開發使用者介面以達到友善的使用者與資料庫互動介面,最後使用VTK繪圖類別庫,將隧道之基本幾何資料、地形資料與檢監測資料進行融合後呈現,並建立使用者與呈現資料之間的操作互動方式,最終達成應用視覺化技術於隧道異狀輔助判釋系統之初探。
The data from tunnel inspection and monitoring are essential reference for maintaining tunnel safety and aiding tunnel anomaly diagnoses. Therefore, having a reliable information system for long term data storage is important. The current practice for diagonising tunnel anomalies is done by experienced engineers using 2D lining surface map. Such representation lacks 3D spatial information, and interpreting such information exercises readers’ ability on memorizing data and fusing data in 3D space. Such ability varies from men to men, thus disagreement often occurs during their communication.
This work develops an information system for managing tunnel data, including inspection data, monitoring data, and terrain data. The system is capable of managing large amount of data with reliabile operations through the use of cloud-based database management system. The managed data is presented to users through virtual reality to help viewers understand data and their spatial distribution. The VR-based visualization aids users interpret data and identify anomalies in tunnel linings. The system can also facilitate communication between different viewers. Once sufficient cases are collected in the system, it can also be used for training purposes.
The system is developed in C++ and users MongoDB, a cloud-based database management system, for data storage. The system has graphical user interface developed with Qt class library and visualization done using VTK. Furthermore, code generators were created using PHP to generate C++ classes for accessing MongoDB.
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