АННОТАЦИЯ 3
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ предметной области 6
1.1 Назначение приложения 6
1.2 Обзор аналогичных приложений 6
1.3 Функциональные требования 10
1.4 Нефункциональные требования 10
1.5 Модель предметной области 11
2 Проектирование приложения 12
2.1 Варианты использования 12
2.2 Выбор технических средств для разработки приложения 14
2.3 Диаграмма пакетов 19
2.4 Диаграммы классов 21
2.4.1 Окно приложения и обработка ввода 21
2.4.2 Рендеринг 24
2.4.3 Сцена 29
3 Реализация приложения 33
3.1 Реализация основного цикла приложения 33
3.2 Реализация системы рендеринга 37
3.3 Реализация пользовательского интерфейса 40
3.4 Реализация алгоритма для получения полигональной сетки из набора
вокселей 43
3.5 Реализация редактора 3D моделей 48
3.6 Реализация редактора 3D локаций 50
3.7 Реализация системы взаимодействия вокселей 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
Актуальность
Приложение для визуализации чрезвычайных ситуаций имеет высокую актуальность в современном мире, где чрезвычайные ситуации, такие как пожары и наводнения, становятся все более частыми и разрушительными.
В 2021 году в России было зарегистрировано около 390 859 пожаров, что на 11% меньше, чем в предыдущем году. Из них, более 2 миллионов операций было выполнено подразделениями МЧС, включая тушение пожаров и спасательные операции, при этом было спасено и эвакуировано около 260 тысяч человек [1]. Эти пожары привели к огромными потерям среди лесных ресурсов, животных и людей.
Пожары не только уничтожают леса, но и угрожают жизням людей, разрушают населенные пункты и инфраструктуру. Умение оперативно реагировать на такие ЧС является критически важным для минимизации ущерба и спасения жизней. Визуализация данных о пожарах может помочь в принятии информированных решений, эффективной координации служб и быстрому реагированию на угрозу.
Наводнения также представляют серьезную угрозу для населения и экономики. Согласно статистике МЧС России, каждый год в России происходит более 10 тысяч случаев наводнений, которые приводят к гибели людей, разрушениям домов, дорог и другой инфраструктуры [1]. Визуализация данных о наводнениях может помочь оценить степень угрозы, определить зоны риска и организовать эвакуацию населения.
Разрабатываемое приложение для визуализации чрезвычайных ситуаций может помочь в обучении персонала различных организаций. Пользователи смогут получать информацию в реальном времени, отслеживать развитие событий, принимать необходимые меры для защиты своего здоровья. Такое приложение станет незаменимым инструментом для спасения жизней и снижения ущерба от чрезвычайных ситуаций.
Цель и задачи
Целью данной работы является разработка приложения для визуализации чрезвычайных ситуаций
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи
• Реализовать рендер, способный визуализировать 3D сцену
• Реализовать инструментарий для создания пользовательского
интерфейса
• Создать редактор 3D моделей
• Создать редактор 3D локаций
• Реализовать систему взаимодейст
В рамках дипломной работы были успешно решены ключевые задачи, направленные на создание комплексного приложения для 3D визуализации чрезвычайных ситуаций. Разработанный рендер эффективно справляется с визуализацией 3D сцен, что является основой для точной и реалистичной демонстрации различных сценариев чрезвычайных ситуаций.
Был реализован инструментарий для создания пользовательского интерфейса, обеспечивающий интуитивное взаимодействие пользователя с программой, что существенно упрощает процесс работы с приложением. Редактор 3D моделей и редактор 3D локаций позволяют пользователю создавать и модифицировать объекты и места происшествий, что делает приложение гибким и адаптированным к разнообразным условиям эксплуатации.
Особое внимание заслуживает разработанная система взаимодействия вокселей, которая позволяет визуализировать динамические изменения в среде, вызванные чрезвычайными событиями, такими как пожары, наводнения или разрушения. Эта система значительно повышает реалистичность визуализации и может быть использована в обучающих целях для подготовки персонала различных организаций к чрезвычайным ситуациям.
Разработанное приложение не только демонстрирует высокую технологическую эффективность, но и имеет большой потенциал для дальнейшего развития и интеграции с другими системами управления в сфере чрезвычайных ситуаций.
