向 玲，杨 扬

（西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 611756）

随着我国铁路的快速发展，对铁路信号相关专业的人才需求越来越大，目前，国内很多高校均开设了铁路信号专业。由于高等院校往往缺乏实际的信号设备[1]，在教学过程中通常采用2D 图纸展示，而2D 图纸展示的信号设备不够立体直观，且受其结构复杂、布设分散、联动复杂等条件限制[2]，使得学生对相关理论难以深入理解和掌握。3D 技术的应用，为教学过程中信号设备的展示提供了新的途径。

目前，3D 技术主要应用在地图仿真、驾驶系统仿真、船舶海洋仿真、场景展示、游戏开发、建筑、航天及外科手术等领域[3-5]，在铁路信号专业的应用相对较少，本文利用3D MAX 的建模功能和 Unity 3D 的动画仿真功能，结合模型与场景，设计基于3D 技术的转辙机仿真操作平台。

1 平台架构及设计流程

1.1 平台架构

转辙机仿真操作平台架构，按功能划分为设备与环境模型、用户体验交互界面、3D 动画展示、通信，共4 个模块，如图1 所示。

1.1.1 设备与环境模型模块

本模块是平台的基础，主要制作操作平台中所用的模型。转辙机与环境的3D 模型决定了场景的真实度与还原度，该模块主要遵循还原度和美观度2个原则。还原度描述的是转辙机在3D 制作中要尽可能接近真实情况，美观度是在还原度的基础上给予视觉上的享受[6-8]。

如图1 所示，模块分为2 个部分：3D 转辙机模型和3D 环境模型。3D 转辙机模型可以进一步分为转辙机外部模型和转辙机内部模型；3D 环境模型主要由山、树、道岔等多个模型组合而成。……