一种实景三维及物理引擎的危化品扩散区域计算方法与流程

本发明涉及危化品扩散区域计算方法领域，特别涉及一种实景三维及物理引擎的危化品扩散区域计算方法。

背景技术：

1、危化品在生产、运输、存储及使用等环节极易发生泄露事故。危化品一旦发生泄露，将产生有毒有害气体，对周围生态环境以及人员生命安全造成极大的威胁。目前，国内外危化品泄露模拟软件大多都是基于二维空间数据建立的，缺少在垂直方向上的扩散数据，无法为决策者提供真实且全面的信息，从而无法为泄露事故评估、事故发展方向预测以及救援方案制定等事项提供有力支撑。

技术实现思路

1、为了解决现有问题，本发明提供了一种基于实景三维及物理引擎的危化品扩散区域计算方法，具体方案如下：

2、一种基于实景三维及物理引擎的危化品扩散区域计算方法，包括以下步骤：

3、s1，在实景三维虚拟显示平台ireal中输入泄露参数和环境参数；

4、s2，根据上述参数选择适合的扩散模型，并计算扩散参数；

5、s3，根据输入的参数和步骤s2中选择的扩散模型实现相应的扩散区域计算算法；

6、s4，将步骤s3计算输出的扩散区域的实时动态绘制在实景三维场景中，进行伤害范围评估。

7、优选地，步骤s1中的泄露参数包括泄露源经纬度坐标、危化品类型、危化品物化性质以及泄露源强。

8、优选地，步骤s1中的环境参数包括风速、风向、环境温湿度以及地形特征。

9、优选地，步骤s2中的扩散模型为唯向模型、sutton模型、fem3模型、高斯烟羽模型以及高斯云团模型中的其中一个。

10、优选地，步骤s3中所述的扩散区域计算算法的实现，具体包括以下步骤：

11、s31，建立气体扩散模型库；

12、s32，使用c++编程语言将模型公式转化为算法实现；具体地，基于unreal engine框架，使用fmath函数库将模型公式转化为计算机代码。

13、优选地，步骤s4具体包括以下步骤：

14、s41，在实景三维场景中使用ue物理引擎实时渲染扩散区域；

15、s42，在实景三维场景中使用颜色和数值标注扩散浓度，具体地，使用不同的颜色在三维场景中标注气体浓度等级，并使用数值标注鼠标位置处的泄露气体浓度。

16、优选地，步骤s41具体为：通过步骤s2得到泄露空间中每一点的气体浓度，在使用unreal engine物理引擎中的niagara粒子系统根据每一点气体浓度进行散布粒子，并修改粒子方向和流动速度，模拟气体扩散。

17、本发明还揭示了一种计算机可读存储介质，介质上存有计算机程序，计算机程序运行后，执行如上述任一项所述的方法。

18、本发明还揭示了一种计算机系统，包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如上述任一项所述的方法。

19、本发明的有益效果在于：

20、1、数据信息全面——引入实景三维数据弥补传统危化品泄露模拟软件采用二维空间数据建立，缺少在垂直方向上扩散数据的不足，提高数据准确性。

21、2、提高扩散区域表达信息的丰富度——在实景三维场景中通过unreal engine物理引擎实时渲染危化品泄露扩散区域，在三维场景中动态展示扩散区域，可以让事故决策者达到身临其境的程度，增强虚拟现实的体验；

22、3、减少人员操作的复杂度——本发明会根据输入的危化品名称、物化品物化性质、天气等参数自动选择合适的扩散数学模型，匹配相应的算法，从而减少人员操作以及人为误差。

技术特征：

1.一种基于实景三维及物理引擎的危化品扩散区域计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s1中的泄露参数包括泄露源经纬度坐标、危化品类型、危化品物化性质以及泄露源强。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s1中的环境参数包括风速、风向、环境温湿度以及地形特征。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2中的扩散模型为唯向模型、sutton模型、fem3模型、高斯烟羽模型以及高斯云团模型中的其中一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中所述的扩散区域计算算法的实现，具体包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4具体包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s41具体为：通过步骤s2得到泄露空间中每一点的气体浓度，在使用unreal engine物理引擎中的niagara粒子系统根据每一点气体浓度进行散布粒子，并修改粒子方向和流动速度，模拟气体扩散。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于：介质上存有计算机程序，计算机程序运行后，执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

9.一种计算机系统，其特征在于：包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种基于实景三维及物理引擎的危化品扩散区域计算方法，包括以下步骤：S1，在实景三维虚拟显示平台iReal中输入泄露参数和环境参数；S2，根据上述参数选择适合的扩散模型，并计算扩散参数；S3，根据输入的参数和步骤S2中选择的扩散模型实现相应的扩散区域计算算法；S4，将步骤S3计算输出的扩散区域的实时动态绘制在实景三维场景中，进行伤害范围评估。本发明结合实景三维数据计算危化品泄露区域，并在虚拟现实场景中进行实时动态三维渲染，使用户实现身临其境，对常时演练、灾时救援以及灾后复盘具有一定价值。技术研发人员：谢国钧,白俊涛,王晓奎,曾飞传,李嘉欣受保护的技术使用者：中科星图金能（南京）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29