【技术实现步骤摘要】
一种建筑群地震坠物场景混合现实展示方法及装置
[0001]本专利技术涉及土木工程计算机可视化
，尤其涉及一种筑群地震坠物场景混合现实展示方法及装置。
技术介绍
[0002]通过数学模型推算地震坠物分布结果虽然高效、直观，但难以身临其境的做出避难判断。要进行高效、真实感的地震灾害人员避难展示，需要利用计算机技术构建逼真的建筑震害环境，此外还需考虑到地震坠物对人员避难带来的影响，需要科学、合理地展示地震坠物的分布情况，从而使得避难环境更加真实。通过混合现实技术，可以实现沉浸式的场景展示。将真实空间与三维模型在同一视觉场景下混合显示，让使用者身临其境，进行更真实的避难演示。
[0003]一方面，不同的建筑材料在坠落时的刚体运动轨迹存在差异性，所以需要区分不同坠物所属材料；另一方面，现有方法多是分析强震下建筑倒塌产生的碎片分布情况，而少有中小震下建筑外部围护结构破坏生成的坠物。大多坠物模拟方法是基于弹塑性时程分析或有限元分析，对单体建筑进行精细模拟，以此给出相对精准的坠物分布模型(黄秋昊,黄盛楠,陆新征,胡皓宇,汪家继...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种建筑群地震坠物场景混合现实展示方法，其特征在于，步骤包括：S1：构建对抗生成网络，采集城市建筑群的建筑外立面数据，将所述建筑外立面数据输入至所述对抗生成网络进行多分化识别训练，获得训练模型；S2：以单体建筑为单位，将待识别建筑外立面数据输入至所述训练模型，进行建筑外立面材料识别；根据识别结果，对每栋所述单体建筑进行网格拟态分区建模，获取单体建筑模型；S3：基于结构动力学方程求解所述单体建筑在每个时间步长上的结构响应，获得结构响应数据；将结构响应数据和所述单体建筑模型拟合为坠物
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动力耦合模型；S4：结合坠物
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动力耦合模型以及坠物的刚体力学性质，模拟坠物的运动过程以及分布结果；S5：对模拟结果进行渲染后导入混合现实平台；通过所述混合现实平台将渲染后的模拟结果与现实建筑进行锚定并展示，完成建筑群地震坠物场景混合现实展示。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集城市建筑群的建筑外立面数据，包括：根据城市建筑群的三维边界模型，截取并保存特征明显的建筑图像，获得城市建筑群的建筑外立面数据；其中，所述建筑外立面数据为城市建筑群的外立面材料类型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，将所述建筑外立面数据输入至所述对抗生成网络进行多分化识别训练，获得训练模型，包括：将所述建筑外立面数据输入至所述对抗生成网络，通过对城市建筑群的外立面材料类型的划分以及标注进行模型训练，当训练准确率达到97%以上，则确定训练模型符合要求，获得训练模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，以单体建筑为单位，将待识别建筑外立面数据输入至所述训练模型，进行建筑外立面材料识别，包括：以单体建筑为单位，将待识别建筑外立面数据输入至所述训练模型，其中所述待识别建筑外立面数据为图像数据；通过训练模型对所述图像数据中的各像素点进行识别，获得各像素点的像素坐标对应的材料信息；通过所述像素坐标对应的材料信息向真实建筑映射，进行建筑外立面材料定位。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述像素坐标对应的材料信息向真实建筑映射，进行建筑外立面材料定位，包括：根据下述公式（1），通过栅格数据向建筑平面图像转化，计算像素变换矩阵，将像素坐标转换为以建筑外表面为平面的投影坐标；
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（1）根据下述公式（2），基于三维边界模型与真实世界的映射关系得到映射矩阵，将投影坐标转换为真实建筑的经纬度坐标，进行建筑外立面材料定位：
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（2）。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据识别结果，对每栋所述单体建筑进行网格拟态分区建模，获取单体建筑模型，包括：
根据识别结果，基于网格拟态技术，对每栋单体建筑建立立面分区，通过立方体网格逼近建筑表面性态，建立网格模型；根据建筑外立面材料的定位结果...
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