基于Unity3D的地震应急场景模拟设计
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alignment.Proc.of the Int.Semantic WebConference(ISWC),2004:689-712. [4]EReddy M,Prasadn BE,GReddy P.A Methodology for Integration of Heterogeneous Databases.IEEE TKDE,1994,6(06):920-933.
44 • 电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
参数输入： （1）Image 指的是你想匹配的原图。 （2）Template Image Match Color Pattern Setup Data 是指在匹配阶段你想要搜索的颜色 模板，模板图像是 IMAQ 是颜色学习 VI 的输 出。 （3）Number of Matches Requested 是 指 有效匹配数量。 （4）Minimum Match Score 是 有 效 的 最 小匹配分级。匹配的数据范围在 0 到 1000 之间。 输出参数： （1）Matches 是一族匹配阵列。 （2）Number of Matches 是根据输入设置 在检查映像中找到的模板匹配的数量。 我们利用条件接口转换模式学习和模式 匹配两个过程，当检测到有鼠标在图像上拉框 动作是将条件接口判断为真，函数如图 5 所示。 当没有检测到有鼠标在图像上拉框动作 是将条件接口判断为假，从而进行模式匹配过 程，函数如图 6 所示。
（通讯作者：白云）
参考文献 [1] 刘君华 , 贾惠芹 , 丁辉 . 虚拟仪器图形化
编程语言 LabVIEW 教程 [M]. 西安电子科 技大学出版社 ,2001. [2] 潘 超 , 杨 良 怀 , 龚 卫 华 等 . 模 式 匹 配 研 究 进 展 [J]. 计 算 机 系 统 应
用 ,2010for ontology
作者简介 张黎翔（1990-），男，江苏省徐州市人。硕 士研究生。主要研究方向为机器视觉，物联网。
通讯作者简介 白云（1975-) ，男，内蒙古自治区呼和浩特 市人。副教授，硕士生导师。主要研究方向为 电子与通信工程，智能交通，图像处理。
作者单位 内蒙古工业大学信息工程学院 内蒙古自治区 呼和浩特市 010050
3 实现结果
如图 7 所示，从结果我们可以看出摄像 头实时捕捉画片，当圈中一个蓝色可乐易拉罐， 程序会自动找出图中所有匹配结果并用红色框 标出。
4 结论
通过大量实验测试，基于 LabVIEW 的图 像颜色模式识别有很高的匹配效率，其强大的 编程效率可以让开发人员专注于算法本身。而 模式识别在工业领域有非常丰富的应用，比如 检测器件状态，快速统计，次品剔除等。
的主流引擎。通过 3D 视频动画的地震场景， 可以让人们意识到地震的危害，从而更加关注 地震信息，提高安全意识以及掌握地震灾害来 临时的各种应急方法和急救措施。
1 系统总体设计
使用 Unity 3D 做一个地震的应急模型， 包含地面震动、地震波、房屋的倒塌及周围场 景变化。
1.1 房屋模型设计
房屋模型是地震场景的核 心体现，模拟 地震通过房屋模型所体现。考虑到需要做倒塌 效果，采用堆积木的形式建立房屋模型，一层 层的堆砌最终形成一个完整的房屋，然后房屋 的倒塌效果便可以通过一块块的模型运动来体 现。本次采用一个主题房屋以及两个背景房屋 来模拟地震，地面震动使用窗口抖动来实现。
1.3 其他景物模型
包括两部分：一部分作为可表现效果的碰 撞模型，一部分为非碰撞模型即背景贴图，需 要用到 Unity 3D 里面的 Cube 工程，在 Game Object 中 的 3D project 可 以 找 到 需 要 的 Cube 对象，将其添加进模型职中。可以在地面设置 多个 Cube，对每个 Cube 对象进行盒碰撞体组 件的添加，赋予其物理碰撞效果，与房屋中添 加了物理碰撞效果组件的物体发生正确碰撞。
1.2 碰撞设计
添加碰撞体组件。碰撞体是物理效果组件 里面的一种，分为了 3D 和 2D 组件，碰撞体 组件要与实际物体一起添加到 Game Object 中
才能触发出各自的碰撞效果，如果两个物体撞 在一起，只有在有碰撞体组件是才能发生碰撞， 否则将会互相穿透而过。本文采用主要的碰撞 体组件为盒碰撞体（Box Collider）与网格碰 撞体（Mesh Collider），这两类碰撞体共同完 成整个程序的地震效果。
1.4 地震波效果
地震波是地震来临所产生的剧烈波动， 有横波和纵波，本文选用横波效果，由一个圆 环组成的来回振动的地震波模型，需要为圆环 添加 Animator 模块，如图 1 所示。此模型制 作简单，表现逼真，通过圆环的缓慢收缩和舒
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（3） 输 出 参 数：1）Template Image Out 是在匹配阶段中要搜索的颜色模板的引用。
• 软件应用 Software Application
基于 Unity3D 的地震应急场景模拟设计
文/王建 谭星
摘
本 文 采 用 Unity3D 软 件 设 计
一个三维立体地震应急场景模拟 要 模型，整个场景包含城市的房屋
与 道 路 以 及 地 震 横 波， 通 过 地 震
波 的 扩 散 和 镜 头 振 动， 导 致 房 屋
的 倒 塌 等 一 系 列 的 效 果， 直 观 地
表达出地震的破坏威力。
【关键词】Unity3D 应急 地震
虚 拟 现 实 技 术（Virtual Reality， 简 称 VR）正在迅猛发展，可以使用户沉浸到创建 的虚拟环境中。我国是地质灾害多发国家，严 重危害民众生命财产安全，影响国家经济有序 发展，“应急产业”受到各国政府和民众越来 越多的关注，相应的安全生产、应急、救援技 术和产品研发应用也得到了高度重视。利用计 算机虚拟仿真技术模拟重现各种应急场景的真 实性具有危险性小、成本低等优点。Unity3D 软件是一个创建三维视频互动动画的多平台综 合开发工具，效果逼真，已成为开发 VR 项目
44 • 电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
参数输入： （1）Image 指的是你想匹配的原图。 （2）Template Image Match Color Pattern Setup Data 是指在匹配阶段你想要搜索的颜色 模板，模板图像是 IMAQ 是颜色学习 VI 的输 出。 （3）Number of Matches Requested 是 指 有效匹配数量。 （4）Minimum Match Score 是 有 效 的 最 小匹配分级。匹配的数据范围在 0 到 1000 之间。 输出参数： （1）Matches 是一族匹配阵列。 （2）Number of Matches 是根据输入设置 在检查映像中找到的模板匹配的数量。 我们利用条件接口转换模式学习和模式 匹配两个过程，当检测到有鼠标在图像上拉框 动作是将条件接口判断为真，函数如图 5 所示。 当没有检测到有鼠标在图像上拉框动作 是将条件接口判断为假，从而进行模式匹配过 程，函数如图 6 所示。
（通讯作者：白云）
参考文献 [1] 刘君华 , 贾惠芹 , 丁辉 . 虚拟仪器图形化
编程语言 LabVIEW 教程 [M]. 西安电子科 技大学出版社 ,2001. [2] 潘 超 , 杨 良 怀 , 龚 卫 华 等 . 模 式 匹 配 研 究 进 展 [J]. 计 算 机 系 统 应
用 ,2010for ontology
作者简介 张黎翔（1990-），男，江苏省徐州市人。硕 士研究生。主要研究方向为机器视觉，物联网。
通讯作者简介 白云（1975-) ，男，内蒙古自治区呼和浩特 市人。副教授，硕士生导师。主要研究方向为 电子与通信工程，智能交通，图像处理。
作者单位 内蒙古工业大学信息工程学院 内蒙古自治区 呼和浩特市 010050
3 实现结果
如图 7 所示，从结果我们可以看出摄像 头实时捕捉画片，当圈中一个蓝色可乐易拉罐， 程序会自动找出图中所有匹配结果并用红色框 标出。
4 结论
通过大量实验测试，基于 LabVIEW 的图 像颜色模式识别有很高的匹配效率，其强大的 编程效率可以让开发人员专注于算法本身。而 模式识别在工业领域有非常丰富的应用，比如 检测器件状态，快速统计，次品剔除等。
的主流引擎。通过 3D 视频动画的地震场景， 可以让人们意识到地震的危害，从而更加关注 地震信息，提高安全意识以及掌握地震灾害来 临时的各种应急方法和急救措施。
1 系统总体设计
使用 Unity 3D 做一个地震的应急模型， 包含地面震动、地震波、房屋的倒塌及周围场 景变化。
1.1 房屋模型设计
房屋模型是地震场景的核 心体现，模拟 地震通过房屋模型所体现。考虑到需要做倒塌 效果，采用堆积木的形式建立房屋模型，一层 层的堆砌最终形成一个完整的房屋，然后房屋 的倒塌效果便可以通过一块块的模型运动来体 现。本次采用一个主题房屋以及两个背景房屋 来模拟地震，地面震动使用窗口抖动来实现。
1.3 其他景物模型
包括两部分：一部分作为可表现效果的碰 撞模型，一部分为非碰撞模型即背景贴图，需 要用到 Unity 3D 里面的 Cube 工程，在 Game Object 中 的 3D project 可 以 找 到 需 要 的 Cube 对象，将其添加进模型职中。可以在地面设置 多个 Cube，对每个 Cube 对象进行盒碰撞体组 件的添加，赋予其物理碰撞效果，与房屋中添 加了物理碰撞效果组件的物体发生正确碰撞。
1.2 碰撞设计
添加碰撞体组件。碰撞体是物理效果组件 里面的一种，分为了 3D 和 2D 组件，碰撞体 组件要与实际物体一起添加到 Game Object 中
才能触发出各自的碰撞效果，如果两个物体撞 在一起，只有在有碰撞体组件是才能发生碰撞， 否则将会互相穿透而过。本文采用主要的碰撞 体组件为盒碰撞体（Box Collider）与网格碰 撞体（Mesh Collider），这两类碰撞体共同完 成整个程序的地震效果。
1.4 地震波效果
地震波是地震来临所产生的剧烈波动， 有横波和纵波，本文选用横波效果，由一个圆 环组成的来回振动的地震波模型，需要为圆环 添加 Animator 模块，如图 1 所示。此模型制 作简单，表现逼真，通过圆环的缓慢收缩和舒
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（3） 输 出 参 数：1）Template Image Out 是在匹配阶段中要搜索的颜色模板的引用。
• 软件应用 Software Application
基于 Unity3D 的地震应急场景模拟设计
文/王建 谭星
摘
本 文 采 用 Unity3D 软 件 设 计
一个三维立体地震应急场景模拟 要 模型，整个场景包含城市的房屋
与 道 路 以 及 地 震 横 波， 通 过 地 震
波 的 扩 散 和 镜 头 振 动， 导 致 房 屋
的 倒 塌 等 一 系 列 的 效 果， 直 观 地
表达出地震的破坏威力。
【关键词】Unity3D 应急 地震
虚 拟 现 实 技 术（Virtual Reality， 简 称 VR）正在迅猛发展，可以使用户沉浸到创建 的虚拟环境中。我国是地质灾害多发国家，严 重危害民众生命财产安全，影响国家经济有序 发展，“应急产业”受到各国政府和民众越来 越多的关注，相应的安全生产、应急、救援技 术和产品研发应用也得到了高度重视。利用计 算机虚拟仿真技术模拟重现各种应急场景的真 实性具有危险性小、成本低等优点。Unity3D 软件是一个创建三维视频互动动画的多平台综 合开发工具，效果逼真，已成为开发 VR 项目