安系统合作研究中总结发现，公安系统针对案件和事故现场快速建模和仿真需求最为迫切。

方面，重大刑事案件现场分析和应对，需要快速直观地掌握案件中对象疑犯着火点等环境信息，包括室内外建筑物场景等，以帮助现场决策与指挥另方面，重要公共设施如体育场馆会议中心等都需要对可能出现灾情做出合理地模拟仿真，以便提出科学应对预案。

此外，在对重大事件事后分析与研究时，如要对事件情景回放，也需要场景快速建模与对象行为仿真。

总之，借助方便易用三维快速建模和仿真平台，可帮助公安人员更为合理地设计复杂建筑物中疑犯抓捕方案大型建筑中人群疏散预案地震火灾时大型建筑中人员脱逃路线高层建筑物救火方案，以及地反映事件实际环境。

结合公安系统实际需求，重点研究如下三方面对于建筑物室内外结构建模，采用面向警用领域形状文法描述，重点研发基于单幅参考图像三维建筑草图建模算法。

研发基于草图交互单幅二维图像照相机参数快速推测技术，基于草图交互三维建筑模型分析方法。

研发根据用户输入二维手绘勾画线预测三维自由网格曲面方法。

对于场景动态模型，包括人交通工具作案工具等，重点研发个性化标注与参数化模型库建立和应用技术。

根据警用特点，结合相关规范，对重要模型采用特征化网格表面模型网格实体以及采样点模型建立。

对于场景中次要对象和非仿真计算应用对象，采用个性化标注方式进行建立，以提高建模效率。

研究三维场景模型底层特征提取，包括建筑模型内在几何特征以及几何重要度计算研发场景中模型整体特征分析，探索基于草图交互提取模型对称性以及其他结构信息快速算法。

突发事件场景动态仿真定性与定量地对突发事件中对象进行仿真，对突发事件下步发展趋势进行有效地预测，实现重大案情事件重现还原以及预演，能帮助警员做出正确决策与预案。

本项目拟采用以下策略做动态仿真为实现系统快速反应，结合行业相关规范和应用需求特点，对场景中动态对象，通过人交通工具运动路线设定和个性化标注方式实现对虚拟对象控制和仿真，以帮助警员做现场分析对于子弹火焰和交通工具等和周围环境交互，预测可能出现案情进展情况，采用基于物理方法进行仿真，即主要根据物理学力学中相关运动定律，结合虚拟现实技术，进行合理地简化和处理，获得运动对象逼真动态效果。

突发事件场景实时绘制响应速度是快速建模和仿真关键，为实现系统实时性，需要对项目实施中每个环节速度做重点考虑。

大规模场景绘制与渲染是其中重要问题之，项目在计算机图形学相关研究和发展基础上，结合应用特点和需求实际，重点在以下两个方面做重点研发突出实际场景中环境和动态对象主要特征，忽略次要特征，对主要特征采用真实感绘制方法，对次要特征和行业规范典型特征采用表意性绘制方法，从而实现表意性与真实感场景绘制有机结合，提高场景真实感和绘制速度。

对规模较大场景，即对人群运动大规模建筑场景等，采用采样点和层次绘制技术相结合方式，优化计算分解和计算重用，提高虚拟对象绘制规模。

分布式开放式软件体系架构实现快速建模与动态仿真系统在应用领域内协同工作与快速发布，我们采用开放分布式架构。

方面，分布式系统保障应用时上下级部门场景快速有效地传递以及在同级业务部门协同分析另方面，采用开放式应用模式，遵循标准化统性先进性安全性扩展性和稳定性等基本原则。

在系统实现中，强调各类基础资源复用和可扩展性，采用建立基本模型数据库以实现典型模型参数化建立和模型特征统计分析，以引擎插件架构方式完成系统功能及其扩展。

应用示范项目将以省会城市公安局为示范单位建立警用快速建模与仿真系统。

统采用分布式网络体系结构，在各级公安机关内实现三维环境信息快速传递，完成突发事件上报三维场景信息传递决策和指挥等功能，包括提供结合场景信息视频音频等形式服务。

在此基础上实现三种典型应用模式，即刑事案件模式火警消防模式和交通事故处理模式。

二关键技术本项目面向警用领域研发快速建模与动态仿真系统，为警方现场对案情进行分析决策提供服务，同时在安防演练中对突发事件具体发生发展做具体演示，为安全分析和应对预案做有效参考。

在本项目中，核心问题是模型建立快速准确以及动态仿真有效性。

具体而言，本项目对以下关键技术做重点研发合理运用二维草图交互界面，完成三维建筑模型交互设计分析与计算任务。

其科学本质是在信息缺失情况下特别是深度信息缺失，寻找合适三维建筑统计表示模型，构建二维草图交互元素到三维几何信息合理映射关系。

利用有限图像信息，利用建筑