V-Lab的重要任務是提昇土木工程在視覺模擬技術上的研究能量,並集中以往分散於土木次領域的需求,透過研究團隊及教學團隊的模式,共同提升土木系中在視覺與自動化之技術。並計畫以本案所建構之先進研究設備為平台,透過校內外跨領域合作,結合台灣在電機與資訊技術之優勢,將土木工程相關之視覺與自動化技術之研究能量,提升至國際一流水準。
目前相關的研究列舉如下:

1. 工程測量儀器輔助學習系統之數位內容研發與加值應用

SimuSurvey X 是一個用來輔助工程測量訓練使用的虛擬儀器。使用 XNA 遊戲引擎進行開發,在 3D 空間視覺效果的呈現和互動人機介面上有很大的改進。在教學活動中,能引起學生更大的學習興趣和增進學習成效。其中的訓練場景配合技術士檢定題目所設計,並可彈性配合大學的測量課程需求,本系統目前已在技職學校及大學的測量課程中使用。

 

網站連結 : http://simusurveyx.caece.net/

2. 決策支援系統(Decision Information Support System, DISS)

本系統介接了大量氣象、水情與決策資訊,建置以作為水情決策支援系統。在介面設計方面,將複雜資訊分成三種層級來展示之外,亦依防災需求自製大量互動式多階層向量底圖配合工具化配色,供使用者快速瀏覽判別,避免了大量資訊淹沒關鍵資訊的問題。除了。本系統架構採模組設計,具備擴充彈性,各模組經開發、檢驗,而後整合導入系統中。使用者可依照需求開啟模組並,以多螢幕呈現各類防災資訊。目前本系統已應用於颱風應變中,可提高應變作業效能,輔助做成重要決策並據以採行有效因應措施。

3. 建築空間資訊模型(BIM)之應用研究

BIM(Building Information Modeling)技術充分運用資訊科技的優勢,大舉改革傳統的工程作業方式,帶給現代工程前所未有的成功效果。BIM 相關課程提供一個能結合技術研發、教育訓練、產業服務、與應用推廣的服務平台,以利應用之經驗交流、成果分享、人才培訓、與產官學研之合作。

網站連結 : http://bim.caece.net/

4. 視覺化4D營建管理程式研發

以 4D 視覺化的工具,在施工前幫助工程師擬出好的施工計畫。施工時,以視覺化的工具顯示各項工程資訊,協調各工種之工序,以減少施工界面干擾及縮短人機待料時間,記錄施工過程。完工後,可隨時重現施工過程,做為日後檢討、改進、訓練之參考,利用 4D 以提昇營建管理之效率為未來必然之趨勢。

5.  3D 模擬吊車

SimCrane 3D+ 是吊車 3D 模擬訓練系統。本系統使用運動視覺及立體影像的技術,以改進一般模擬訓練所缺乏的的 3D 距離深度資訊。我們整合微軟的 Kinect 動態偵測,並導出兩個轉換矩陣 一個矩陣用於視線動態位置捕捉,另一個則用來校正傾斜視角的失真。本系統建立於微軟的 XNA 遊戲平台,其中立體影像使用了 NVIDIA 3D Vision 技術,包含了3D 著色管線技術與 3D 眼鏡。在模擬訓練中操作者可以辨識出物體的遠近程度,因此可以明顯改進訓練的擬真效果。

6. 基地規劃-4D卡車模擬

本研究藉由電腦視覺化的輔助,在工程基地規劃完成前,測試卡車動線中可及性較低和安全性較低的路徑,加以避免,以縮短時間、節省成本及降低危險性。本研究使用了互動的虛擬實境(Virtual Reality)視覺化技術,在電腦中模擬工程基地中聯結卡車可能運行的路徑,在過程中記錄,如此即可標示出基地規劃圖形中較危險的區域。使用這項技術,可以將聯結卡車的運輸過程模擬的如同真實世界,更使得運算結果更加貼近真實、更具可行性。

7. 中庄調整池可行性規劃─工程計畫多媒體簡介

為新增地區水源供水能力、配合石門水庫排砂操作、因應地方需求整治中庄廢河道及配合大漢溪河段環境整體營造、強化鳶山堰水源備援能力,評估中庄調整池工程技術可能、減少環境影響衝擊,提高地方接受度,進行可行性規劃。

8. 仿真流體力學實驗計畫

由於流體力學設備昂貴且數量有限,流體力學實驗課程難以同時進行,在進行流體力學實驗時,學生往往已經遺忘相關理論。為增進學生學習流體力學實驗效率,土木系在既有輔助流體力學實驗基礎上,與生工系及水工所共同研提「仿真流體力學實驗計畫」,計畫的目的,是利用電腦 3D虛擬實境與網路化操作方式,開發「仿真流體力學實驗」,解決實驗設備數量、時間與地點的限制問題。

相關連結:http://hydraulic.caece.net

9. 小林村土石流動畫模擬

本計畫使用 Unity 3D 遊戲引擎,製作模擬 2009年高雄縣甲仙鄉小林村土石流災害發生時土石崩塌歷程。提供使用者進行互動式攝影機控制,並加入許多特效如下雨、落石、淹塞湖與土石泥流等,呈現逼真效果。地形部分則是用 Google Earth 的真實地形資料製作。

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