1.2文献综述及研究现状

1.2.1在虚拟仿真技术方面的研究

1.2.2地震应急方法方面的综述

1.2.3地震虚拟情景建模方面的综述

1.3本文的研究内容

围绕基于Unity3D的城市地震灾害情景仿真分析的研究，主要开展以下的研究内容：

1）围绕3ds Max与Unity3D的建模环境展开建模及渲染技术的分析研究；

3ds Max较于Unity3D更具强大的三维模型搭建能力，可使用其搭建部件较多较为复杂的建筑。但对于结构简单的建筑可直接使用Unity3D进行建设。

2）针对城市地震建筑物的特点采用3ds Max及Unity3D建模；

本文使用3ds Max与Unity3D对城市3D建筑物进行了建模，使用Unity3D进行地形建模，对于外观较为复杂的建筑使用3ds Max进行搭建，而对于简单的楼房及街道可由Unity3D自带的基础立体模块搭设，并将所有模型在Unity3D中进行整合与渲染。

3）针对地震灾害下的建筑物特点展开力学效应的仿真；

本文对于Unity3D的部分力学效应进行了介绍与分析，对地震中建筑物所受力使用脚本进行设置，并将脚本添加进模型中运行来模拟地震效果。

4）仿真分析总结。

对基于Unity3D的城市地震灾害情景进行仿真与分析对灾害情况进行模拟，分析其可能产生的后果与破坏性，对地震灾害发生下的多互动可视化灾害场景进行模拟，进而分析地震条件下的应急策略，辅助城市地震情景下的突发事件应急预案的决策。

1.4论文的章节结构

本文第1章为引言部分，主要针对地震特点与虚拟仿真的优点对地震情景仿真的必要性进行讨论，并结合国内外文献对虚拟仿真技术发展与其在地震方面的应用进行说明。

第2章介绍了在此要使用的两种虚拟仿真环境，其中对Unity3D的功能及应用特点进行说明与分析，对3ds Max的建模方法方面进行主要介绍并对其应用特点进行分析。最终结合其在对城市地震灾害情景建模方面的各自特点及优势进行分析。

第3章对城市场景中各个部件的建模进行说明，对建模过程进行描述。先介绍了建模的约定，对建模过程注意事项进行说明。根据不同模型特点对建模方式进行选择，对建模步骤一步步说明，并将外部模型导入Unity3D进行整合与渲染，最终搭建一个丰富的城市三维场景。

第4章主要对Unity3D自带力学效应进行介绍说明。其中对碰撞体与刚体进行了主要说明，并对其不同组合下产生的情景进行展示进而对该组件特点进行分析。对地震中对象所受力进行分析，为城市地震情景力学效应建模提供依据。利用脚本对摇晃力模型进行搭建，然后结合关节组件构建城市地震情景力学效应模型并加入破碎效果实现城市地震灾害情景的虚拟建模。

第5章对全文进行了总结，对已完成的工作进行说明并对后续研究进行分析指导，对文中的一些不足进行简单的说明进而提出进一步的优化设想与对该研究潜力进行分析。

本章通过对城市地震特点进行说明与分析，体现其巨大的危害性及难以预料的特性对人类与地震的抗争必要性进行声明，并结合虚拟技术优点及现今在各个领域进行的发展介绍对城市地震灾害情景模拟的可行性进行说明，并为使用虚拟仿真环境建设地震场景提供启示。

文章的章节结构如图1-1所示。

图 1-1 论文章节结构图

2 虚拟仿真环境及其应用特点分析

2.1 虚拟仿真引擎Unity3D及其特点

2.1.1 虚拟仿真引擎Unity3D简介

Unity作为专业的游戏开发引擎，它具有十分精简、直观的工作流程以及功能强大的工具集[18]。用户通过这些特点可以极大缩短程序开发周期[19]。通常经由对3D模型、图像、声音、视频等相关资源的导入，再通过Unity相关场景构建模块可以实现对复杂虚拟世界的创建。