Введение
1. Постановка проблемы
1.1 Цели 4
1.2 Сравнение с аналогами :: 5
2. Основная часть
2.1 Используемые технологии. Среда разработки Unity 6
2.2 Моделирование лесных пожаров 14
2.2.1 Обзор существующих математических моделей 15
2.2.2 Метод двухкратного нахождения кратчайшего пути 16
2.2.3 Дискретизация ландшафта и плотности лесного покрова 18
2.2.4 Триангуляция Делоне 19
2.2.5 Представление дискретной области в виде графа 20
2.2.6 Алгоритм нахождения кратчайшего пути распростран. пожара ....23
2.2.7 Алгоритм для построения крат. пути при втором проходе 25
2.3 Разработка симулятора распространения лесных пожаров 26
2.3.1 Архитектура приложения 26
2.3.2 Модуль представления 28
2.3.4 Модуль математического моделирования 30
2.3.5 Модуль визуализации 31
2.4 Работа приложения 33
2.4.1 Меню настройки ландшафта и построения лесного покрова 34
2.4.2 Меню проигрывания и симуляции 36
2.4.3 Меню настройки визуализации 37
Заключение
Анализ и валидация результатов 38
Результат 40
Вывод 41
Список использованной литературы 42
На сегодняшний день, в век развивающихся информационных технологий как никогда открываются широкие горизонты для использования компьютерной техники в особенности в сфере безопасности жизнедеятельности человека и сохранения окружающей среды.
Существует множество проблем связанных с предсказанием поведения окружающей среды во время каких-либо катаклизмов в частности лесных пожаров.
Предсказание динамики распространения огня в лесном массиве является важной задачей, требующей постоянного усовершенствования, доработки, тщательного анализа. Одним из лучших инструментов предсказания динамики возгорания является компьютерное моделирование. Данная работа призвана построить качественную наглядную, эффективную систему, позволяющую смоделировать возгорание в лесном массиве с учетом большого числа параметром, таких как рельеф, ветер, влажность, рельеф лесного покрова, тип горючего материала и т.д.
При выполнении работы было проанализировано более десятка статей, изучены мощные инструменты графического моделирования, такие как Unity3D, моделирующие 3-х мерные объекты системы, такие как 3DSMax, Blender, система частиц Unity3D, Animator, задействован мощный математический аппарат, частично заимствован, частично доработан физический аппарат. При разработке был использован модульный подход, позволяющий неограниченно дорабатывать, расширять продукт, а так же адаптировать под широкий класс природных катаклизмов, будь то наводнение, землетрясение и т.д.
В результате проделанной работы был получен огромный опыт в проектирований и разработке симуляционных систем. Был изучен практически весь функционал среды разработки Unity. Приобретен бесценный опыт в оптимизации многополигональных областей в трехмерной сцене. Также немаловажным является полученные знания в ходе разработки главного модуля приложения - модуля симуляции, где было рассмотрено и изучено много полезных материалов в области геометрий и математики.
