3D-visualisering för stadstrafikplanering : En datateknisk konstruktion och analys

• Main Author: Tanda, Cristoffer
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Mittuniversitetet, Institutionen för informationssystem och –teknologi 2020
• Subjects: 3D-visualization; traffic simulation; graphics programming; 3D-visualisering; trafiksimulering; grafikprogrammering; Software Engineering; Programvaruteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-39338

För att kunna kommunicera idéer relaterat till urbana projekt så behövs verktyg för att kunna framföra detta i en visuell miljö på ett sätt som människor från många olika fält kan förstå. Digitala 3D-miljöer är därmed något som efterfrågas allt mer. För att bygga ett sådant verktyg så finns licensierade teknologier, men dessa verktyg kommer med en ekonomisk implikation. Rapporten undersöker om det är möjligt att bygga en applikation för att kunna representera stadstrafik i en 3D-visualiseringsmiljö från grunden, utan att använda externa licenser eller bibliotek i den mån som är möjligt. En applikation som håller en prestanda som gör det möjligt att interagera med i realtid och som har möjlighet att representera en stad från verkligheten. Detta utforskas genom att endast använda Direct3D tillsammans med C++. Analys av 3D-visualisering ställs mot ett tidigare forskningsarbete av Carnegie Mellon University. Mjukvaruarkitektur och prestanda är delar som också har analyserats under utvecklingen. En stor del av projektet vilar på implementationsdelen, där en arkitektur som innefattar grafikrendering, simulering och en allmän programstruktur har utvecklats. Arbetet resulterade i en applikation som kan visualisera en stadsmiljö i 3D, med en trafiksimulering som kan representera över 100 000 fordon, med en prestanda som gör det möjligt att interagera med i realtid. Det konstaterades att applikationen fungerar som en grund att utveckla vidare på, baserat på de parametrar som sattes upp för projektet. För att öka förståelsen kan det finnas en fördel med att ha en 3D-visualisering med en representation som inte helt avspeglar verkligheten, men som ändå har en tillräcklig koppling för att kunna vara ett användbart verktyg för kommunikation av idéer. === To communicate ideas related to urban projects, tools are needed, to be able to convey this in a visual environment. This must also be done in a way that people from many different fields can understand. Digital 3D environments are thus something that is increasingly in demand. To build such a tool there are licensed technologies, but these tools also come with a financial implication. The report investigates whether it is possible to build an 3D visualized application to represent a city with simulated traffic from scratch, without using external licenses or libraries to the extent possible. An application that keeps a performance level that allows it to be interactable in real time and that can represent a city from the real world. This is explored by using only Direct3D with C++. Analysis of the 3D visualization is compared to a previous research work by Carnegie Mellon University. Software architecture and performance are parts that have also been analysed during development. A large part of the project rests on the implementation part, where an architecture that includes graphics rendering, simulation and a general program structure has been developed. The work resulted in an application that can visualize an urban environment in 3D, with a traffic simulation that can represent over 100,000 vehicles simultaneously, with a performance that makes interaction in real time possible. It was found that the application can serve as a basis for further development, based on the parameters set for this project. To increase the understanding there may be an advantage of having a 3D visualization with a representation that does not fully reflect the real world, but which still has a sufficient connection to be a useful tool for communication of ideas.