Page 95 - Tạp chí Giao thông Vận Tải - Số Tết Dương Lịch

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Tập 6 4
Tập 64
Số 12/2024 (748)
tạo lưới sẽ được phát triển dựa trên công thức tọa độ trọng xuất mô hình cuối cùng, nhằm đạt được hiệu suất cao hơn
tâm của tam giác. Quy trình này bao gồm việc tái tạo lại mà vẫn bảo toàn các đặc điểm hình học quan trọng của mô
lưới nhằm tạo ra mô hình đã được tối ưu hóa. Cuối cùng, hình ban đầu.
mô hình tối ưu hóa sẽ được tích hợp vào thiết bị AR và được
hiển thị trong môi trường thực tế tăng cường.

Hình 2.1: Quy trình phát triển ứng dụng hiển thị AR
cho mô hình BIM

3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các phương pháp tối ưu hóa lưới bao gồm các kỹ thuật
cải tiến như phương pháp sai số tứ giác (QEM) và kiểm tra
đường bao lưới để giảm số lượng đỉnh và đa giác mà vẫn
duy trì độ chính xác cao trong mô hình 3D. Phương pháp
sai số tứ giác của Garland và Heckbert tính toán sai số bậc Hình 3.1: Sơ đồ thuật toán tái tạo lưới
hai tại mỗi đỉnh, giúp tối ưu hóa thông qua việc rút gọn các
cạnh và đỉnh mà không ảnh hưởng đến hình dạng ban đầu. 4. CÔNG CỤ TỐI ƯU HÓA HÌNH HỌC VÀ TRỰC
Kiểm tra đường bao lưới dựa trên độ cong giúp duy trì chi QUAN HÓA
tiết biên của mô hình, đặc biệt là trong các ứng dụng thực Unity là một công cụ phát triển đa năng giúp tối ưu
tại tăng cường (AR) có yêu cầu cao về hiệu năng. Phương hóa hình học và trực quan hóa AR, được sử dụng rộng rãi
pháp tái tạo lưới cải thiện chất lượng lưới thông qua quy trong ngành Xây dựng và Kiến trúc. Unity Reflect, một phần
trình lặp lại gồm kiểm tra, tối ưu hóa và tái cấu trúc để giảm mở rộng của Unity, hỗ trợ tích hợp mô hình 3D từ các phần
kích thước mô hình mà vẫn đảm bảo độ chính xác. Tổng mềm như Revit và Navisworks, cho phép các bên liên quan
hợp các phương pháp này cho phép xây dựng các mô hình theo dõi, kiểm tra và đánh giá thiết kế trực quan. Vuforia
3D hiệu quả, phù hợp cho các ứng dụng AEC, đồ họa máy cung cấp các khả năng nhận dạng hình ảnh và đối tượng,
tính và thực tế ảo. giúp xây dựng trải nghiệm AR phong phú, đặc biệt khi kết
* Thuật toán tái tạo lưới mở rộng từ phương pháp QEM: hợp với Unity. AR Foundation, framework của Unity, hỗ trợ
Phương pháp tái tạo lưới áp dụng mở rộng thuật toán phát triển AR trên các thiết bị di động, giúp đơn giản hóa
QEM của Garland và Heckbert, tập trung vào việc tối ưu hóa việc tạo các ứng dụng AR đa nền tảng. Tóm lại, sự kết hợp
cấu trúc lưới thông qua các bước chính như Hình 3.1, bao của Unity với các công cụ bổ trợ này đem lại nhiều khả năng
gồm 7 bước như sau: trong tối ưu hóa hình ảnh và trực quan hóa 3D cho các dự
- Bước 1. Kiểm tra thông tin lưới ban đầu: Đếm số đỉnh án thiết kế và thi công. Hình 4.1 thể hiện mô hình công trình
và tam giác của mô hình và đánh giá cấu trúc hình học. cầu trên nền tảng Unity.
- Bước 2. Trích xuất đám mây điểm: Lọc và giữ lại các
đỉnh quan trọng, loại bỏ các cạnh không cần thiết dựa trên
hình dạng và cấu trúc liên kết của mô hình.
- Bước 3. Xóa và kiểm tra mắt lưới tam giác: Xóa các tam
giác không cần thiết và kiểm tra các mặt lưới còn lại dựa
trên tính toán độ cong và QEM.
- Bước 4. Giảm số đỉnh: Áp dụng công thức trọng tâm Hình 4.1: Mô hình công trình cầu và cốt thép dầm hiển thị
tam giác để tạo đỉnh mới, sử dụng tọa độ trọng tâm trong trên Unity
công cụ 3D, chẳng hạn với mã Unity và ngôn ngữ C#.
- Bước 5. Điều chỉnh và giảm kích thước: Giảm số lượng 5. PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG HIỂN THỊ AR CHO MÔ
đa giác (có thể đến 90%) theo giá trị đã định, lặp lại cho đến HÌNH BIM CỦA CÔNG TRÌNH CẦU
khi đạt mục tiêu. Cầu số 1 thuộc dự án hạ tầng giao thông kết nối trung
- Bước 6. Cấu hình và xây dựng lại lưới tam giác: Sử dụng tâm TP. Trà Vinh, huyện Châu Thành, Càng Long với QL60
thông tin đỉnh mới để xây dựng lại lưới, tái tạo mô hình và QL53 (giai đoạn 2), đã được lựa chọn làm đối tượng
dưới dạng low-poly. thực nghiệm cho nghiên cứu này. Cầu có tổng chiều dài là
- Bước 7. Hiển thị và xuất mô hình: Mô hình đã được tối 111,4 m, được thiết kế theo sơ đồ nhịp (3x33)m và có bề
ưu hóa được xuất ra để sử dụng trong các công cụ đồ họa rộng 12 m. Dầm cầu được thi công bằng bê tông cốt thép
hoặc AR. dự ứng lực loại I33 m, trong khi các mố và trụ cầu được xây
Phương pháp này cung cấp một quy trình toàn diện dựng bằng bê tông cốt thép với kết cấu móng cọc khoan
từ việc tạo lưới ban đầu, đánh giá, tối ưu hóa đến tái tạo và nhồi đường kính 1,2 m.

94