毕业设计（论文）基于Creator的街区银行仿真与前端效能分析

1、中国人民公安大学 毕业论文（设计） 题 目 基于creator 的街区银行仿 真与安防系统前端效能分析 学生姓名 学号 2005 年级 安全防范工程 专业 2005 大队 三 中队 二 区队 指导教师 教教 务务 处处 制制 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） i 基基于于 c cr re ea at to or r 的的街街区区银银行行仿仿真真与与安安防防系系统统前前 端端效效能能分分析析 摘 要：本文通过使用multigen creator 软件模拟仿真公安大学模拟街区建设 银行并对银行内部 各安全防范系统前端监控设施加以描述和分 析，以此来加强各入侵报警探测器在 安全防范系统中的应用，

2、 从而提高安防系统前端监控的整体性能 。本文主要分为对银行实体建模的 仿真部分和对前端监控系统的 效能分析部分：对实体建模的 仿真部分主要包括对银行实体的 静态建模、添加光照、添加材质、应用 纹理等；对前端监控系统的效能分析部分主要包括对探测器监控范围的分析、对摄像机监控范围的分析 以及优化各前端监控系统的效能和配置等 。本文通过直观的方法全方位 观察银行的前端安全防范系统， 并可以通过观测模拟图形中各前端监控设施 的位置存在的不足而对实际银行建筑中的前端监控设施 的布 局进行有效修改。 关键词：multigen creator；探测器；摄像机；安防系统 中国人民公安大学本科毕业论文（设计）

3、ii the front-end security system simulation and performance analysis of bank based on multigen creator abstract: in this paper, through the use of simulation software multigen creator analog blocks construction banks public security university and the bank security systems to describe the front-end

4、monitoring and analysis facilities, in order to strengthen the intrusion alarm detector security system so as to enhance the security system to monitor the overall performance of front-end. this article is divided into the part of the simulation modeling of bank and the part of the performance analy

5、sis of monitoring system for the front-end: the part of the simulation modeling of bank including the modeling of static entities, add lighting, add material, the application of texture and so on; on the front-end performance monitoring system, including analysis of some of the main detector to moni

6、tor the scope of analysis of the scope of the analysis of surveillance cameras, as well as the front-end monitoring system to optimize performance and configuration. in this paper, an intuitive way through a full range of front-end observation of the bank security systems, and can be simulated throu

7、gh the observation of the front-end graphics in the location of monitoring facilities of the lack of existence of the actual bank building in the front of the layout of monitoring facilities for effective modification. key words: multigen creator; detector; camera; security systems 中国人民公安大学本科毕业论文（设计

8、） iii 目 录 1 绪论 .1 1.1 课题背景及意义.1 1.2 本论文研究内容及结构 .1 2 multigen creator 概述 .2 2.1 multigen creator功能与优势.2 2.2 multigen creator基本操作和认识.2 3 基于multigen creator 的银行实体建模 .6 3.1 建模前的准备.6 3.2 开始建模.7 3.3 添加光照.15 3.4 添加材质.16 3.5 应用纹理.17 4 模拟街区银行实体建模综合分析 .20 4.1 防区.20 4.2 入侵探测器.21 4.3 前端视频监控设备.24 4.4 前端监控设备模拟仿真与

9、效能分析 .26 4.5 前端监控设备改良与优化.30 5 结论 .35 致 谢 .36 参考文献.37 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 1 1 绪论 1.1课题背景及意义 multigen creator 是一款高度三维仿真模拟软件，对于模拟实体建模、地形建模均 可呈现出逼真的效果。在本论文中，将通过multigen creator 软件仿真出中国人民公安 大学模拟街区建设银行及其内部 安全防范系统前端入侵报警装置，同时分析各监控装置安 装位置的合理性，通过逼真的仿真图形及视角分析，优化改良 银行内部各监控设施 的布局， 以此来全面掌握对安全防范系统前端入侵报警装置的安装和布局的相关知

10、识及 应用原理。 1.2 本论文研究内容及结构 为了全面提高对室内安全防范系统应用的认识，本论文通过 multigen creator 三维 仿真软件模拟中国人民公安大学模拟街区建设银行及其内部各安全防范 系统前端入侵报警 系统，通过对实例的描绘与分析，熟练把握 对multigen creator 软件的相关应用以及各 监控装置的实际应用原理。 论文共5 章，第1 章是绪论，简单阐述了该论文所涉及到内容的背景与意义；第 2 章 主要讲述如何熟练操作和应用multigen creator 软件；课题的主要内容在第3 章和第4 章，叙述了如何通过multigen creator 软件模拟仿真建设银

11、行，并在此基础上介绍银行 内部各前端入侵报警系统及其应用的合理性；第5 章是对整个课题的总结。 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 2 2 multigen creator 概述 2.1 multigen creator功能与优势 multigen creator 与cad 等其它建模软件不同，它主要考虑如何 生成逼真的大面积 地形、地貌等地理环境模型，以及如何提高模型的实时 性，因此特别适合于虚拟战场视景 仿真三维模型的制作 1。 multigen creator 具有超大规模的地形数据库，复杂的拓扑结构，多种运载工具类 型的实体和动态效果，支持dis 协议，模型的实时渲染运行采用多种图像

12、格式，允许从 多个三维视点观看模型，可以经济有效地提取所有的精确数据等 2。 2.2 multigen creator基本操作和认识 2.2.1 打开multigen creator 在打开multigen creator 后，其大体框架以及各快捷键的按钮标识与其它大部分 软 件并无差别，在此不做详细讨论，要说明的是打开 multigen creator 后，新建项目，会 显示新建项目窗口，在此叫做透视视图，如图1 所示： 图1：透视视图 但要想灵活自如的运用multigen creator 软件，操作时除了要看透视视图外，还要 观察和编辑模型结构视图。 模型结构视图打开方法：将鼠标指针移动到

13、透视视图正下方，待指针变成等号形状 时，按住鼠标左键并向上拖动，如图2 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 3 图2：模型结构视图 2.2.2 常用multigen creator 快捷键3 multigen creator 快捷键繁多，在此只列举本课题所用到的常用快捷键 ： 选择物体：shift+o 选择面：shift+f 选择边：shift+e 选择点：shift+v 重命名：ctrl+j 添加颜色：ctrl+r 添加纹理：ctrl+t 拖动图形：shift+鼠标右键 缩放图形：strl+鼠标右键 隔离：i 熟练掌握multigen creator 的快捷键操作，对于绘制模型会起

14、到事半功倍的效果。 2.2.3 multigen creator 工具箱 工具箱位于creator 应用程序窗口的左边，共有16 个建模工具箱，每个工具箱中又 包括若干个工具，在此仅介绍下文进行仿真模拟图形所运用到的工具。 1 面工具箱 面工具箱中的工具用来创建组成数据库模型的多边形面，主要包括 多边形工具、矩形 工具、圆形工具。 多边形工具用于绘制任意多边形，控制点为任意多边形的各个顶点；矩形工具用于 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 4 绘制矩形，控制点为矩形的两对角顶点；圆形工具用于绘制圆，控制点为圆的中心点和圆 周上某点。 2 体工具箱 体工具箱中的工具一般用来在已有多边形的基础上

15、创建三维模型或绘制由多个多边 形组成的复杂平面模型，主要包括柱体工具、锥体工具、球体工具。 柱体工具以选中的多边形为底面创建柱体，柱体的高度可控；锥体工具以选中的多 边形为底面创建锥体，锥体的高度可控；球体工具用于创建球体，控制点为球体的中心 和球面上某一点，也可通过输入半径控制球体大小 。 3 调整工具箱 调整工具箱中的各个工具主要用于对已有的几何体 模型进行操作，主要包括平移、缩 放、旋转、模型组合。 平移工具是对选中的模型对象进行平移操作；缩放工具是对所选模型进行放大或缩 小；旋转工具是对所选模型进行旋转，分为绕着过某点并垂直于当前跟踪面的轴旋转和 绕着用户选中的某条边旋转两种；模型组合

16、工具是对所选对象进行 移用、旋转和缩放等操 作，使之与另一个几何体组合起来 。 4 体修改工具箱 体修改工具箱中的工具就是对已创建的几何体进行修改，使之 符合最终的要求，通常 包括切割、弯曲、变形及推压等工具，在此课题中，仅用到切割工具。 切割工具是以跟踪面为切割将所选对象切割成两部分，切割后，原对象被删除。 5 创建工具箱 创建工具箱中的工具用于创建新的节点，这些 节点代表着新创建的数据库内容，本 课 题中主要用到创建体节点工具。 创建体节点工具是在当前父节点下创建一个体节点，在单击创建组节点工具的同时 按住alt 键可以创建一个体，并同时将这个节点设为当前父节点。 6 数据结构工具箱 数据

17、结构工具箱中的工具主要是对数据的层次结构进行调整、重组等操作。这里所 介绍的数据结构工具箱中的工具，主要用于上文所提到的模型结构视图当中，建模时要 同时兼顾透视视图和模型结构视图，一边建模一边对不合理的结构进行及时调整，这些 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 5 调整工具主要就是由数据结构工具箱中的工具来完成的，主要包括插入层工具、删除层工 具、节点显示开关、层展开工具和层叠合工具。 插入层工具是给所选各节点创建并插入一个新的父节点；删除层工具是删除所选节 点并将其子节点附到该节点的父节点下；节点显示开关是控制该节点的所有子节点对象 在透视视图中的显示；层展开工具和层叠合工具是分别展现和叠

18、合某层的子节点或所选 父节点的子节点。 7 纹理工具箱 应用纹理是creator 提供的一项重要功能，使用纹理前，需要借助图形编辑软件得 到适合使用的纹理，再将其调 入纹理选项板，然后使用纹理工具箱中的工具控制纹理以 不同方式映射到所选面上，此课题中，仅用到3 点贴纹理工具。 3 点贴纹理工具是将纹理映射到一个或多个面上，贴纹理时使用 3 个控制点。 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 6 3 基于multigen creator 的银行实体建模 3.1建模前的准备 3.1.1 定制数据库参数 在利用multigen creator 软件创建街区银行前，先要做必要的准备，以便在接下来 的绘制

19、过程中更加简便以及使所创建的模型更加优化 对于一个新工程，必须要对基本参数进行定义 4： （1）新建一个名为bank.flt 的文件，拖动窗口分隔栏将窗口分为透视视图和模型 结构视图两部分。 （2）选择info/preferences 菜单命令，在弹出的preferenced 对话框中单击flight 标签，并设置默认数据单位为英尺（ feet）。 （3）选择view/grid controls 打开视图面板，如图3 所示： 图3：视图面板 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 7 根据需要设置栅格的显示状态。在dimension 栏中将数字设子为1.0，在后面的操作 过程中，还要对其进行修改

20、。试图面板打开后不进行关闭，在之后的模型创建过程中要 随时随地用到其上面的工具。 3.1.2 设置视图环境 设置视图环境需要分别设置透视视图和模型结构视图。 （1）让视图面板处于打开状态，通过调整，使透视视图处于自己想要的角度。 （2）在模型结构视图中，按住alt 键同时单击给g2，将g2 设为当前父节点。 （3）选中g2 节点，使用快捷键ctrl+j 将g2 重命名为bank，在对话框中键入新名 称后单击ok，在建模过程中，所有组成 银行的组件都位于该节点之下。 3.2开始建模 3.2.1 建立地基 建造地基包括绘制一个矩形面和使用柱体工具（ wall）提升矩形面的几个边 。 选择体模式为当

21、前建模模式。在颜色编辑窗口中为地基选择颜色。 打开面工具箱选择矩形工具，弹出rectangle 对话框，如图4 所示： 图4：绘制矩形工具对话框 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 8 在透视视图中两条红色轴线的焦点为数据库的原 点（0，0，0）。对应找到栅格坐标 （0，0）为第一个点，（26，39）为第二个点，单击ok（由于multigen creator 的坐标 值不像cad 中那样为固定坐标，所以绘制图形所用到的坐标值也是相对的，即随时变换 的，在后面所绘制的图形中不再阐述其坐标值 5）。 打开体工具箱选择柱体 工具，弹出wall 对话框，然后将地面向z 轴方向提升到5 英 尺。 地基

22、绘制完如图5 所示： 图5：地基 前面已经强调了，在建模时要兼顾透视视图和模型结构视图，即不仅要观察模型的 立体结构，还要随时观察数据的组织结构，随时进行调整，从而得到最优模型。 在模型结构视图中，此时bank 节点下面应该由一个体节点，选中该体节点并将其名 称改为diji（地基。在后面的课题制作中，名称均以中文拼音为标准）。 3.2.2 建造银行大厅 在此先要用到创建工具创造新节点。我们先创建一个组节点并作为当前父节点，然 后把大厅内要创建的墙、窗和门都作为它的子节点，这样就使得数据库井井有条 6。 如图6 所示，在模型结构视图中按住alt 键，同时点击bank 节点，将其设为当前父 节点。

23、 图6：设置bank 为父节点 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 9 然后打开创建工具箱选择创建体节点工具，创建一个新的组节点，并将其命名为 dating（大厅），新的组节点应该位于bank 节点下，与diji 节点平行（在后面的课题制 作中，会反复用到创建组节点工具，后面将不在一一叙述）。 1 重新定位跟踪面 跟踪面在multigen creator 中的表现形式即栅格，类似于数学绘图中的坐标。 与建造地基一样，我们先要绘制大厅的底面。但此时要对跟踪面进行重新定位 ： （1）按住alt 键同时点击dating 节点，将其设为当前父节点。所有的新创建的对 象都在dating 节点之下 （2

24、）大厅的墙应建在地基的上表面上，而跟踪面还在地基的下表面，所以要重新定 位跟踪面。使用视图面板中的以面定位跟踪面工具（ fac），将跟踪面定位到地基的上表 面。 （3）使用以点定位跟踪面工具（ vtx）把跟踪面栅格中心点调整到一个更为方便的拐 角处，如中心放在地基上表面的左下角，这样便于计算个点坐标值。 （4）设置一个与地基面反差较大的颜色作为当前颜色，以便于大厅与地基的区分 （在后面的课题制作中，每一部分均选取不同的颜色以示区分，最后再统一）。 上述各步骤在之后绘制图形过程中将频繁用到，后面不再重复。 2 绘制大厅底面 在视图面板中将栅格的单位改为1.0。 由于大厅底面形状不太规则，在此使用

25、多边形工具绘制墙壁的底面。 3 提升墙体 选中刚刚绘制的底面，使用 柱体工具提升至35 英尺高，如图7 所示： 图7：银行大厅墙壁 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 10 4 添加柱子及柜台 在实际的银行内部，有支撑大厅所需要的柱子以及进行交易的柜台，其绘制方法同 绘制大厅方法一样。 选择好坐标值，绘制出底面，然后利用柱体工具将柱子和柜台的窗口提升至 35 英尺 高，其节点均位于dating 节点下。 在透视视图中选中靠近刚刚绘制的柜台窗口一面的墙，或者在模型结构视图中选中 上述各节点，使之处于选中状态，然后选中数据结构工具箱中的节点显示开关，来隐藏 所选节点。这样更加方便对图形的编辑 。

26、 在地基上表面距离刚刚绘制的各柜台窗口面的内侧 4 英尺处绘制柜台的底面，然后用 柱体工具将其提升4 英尺。 将跟踪面定位到刚刚绘制的柜台窗口的任意一面，打开调整工具箱中的平移工具 ，选 择平移前后的始末点。始点为刚刚绘制的柜台的底面，末点为距地基 15 英尺处，将所绘 制的柜台平移到适当的位置。 利用同样的方法绘制窗口面外侧的柜台。 柜台绘制完成后，如 图8 所示： 图8：银行柜台 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 11 3.2.3 添加门 将跟踪面定位到所需要添加门的墙面，在原有墙面的基础上重新利用多边形工具绘 制多边形，但要把门的位置绘制出来。完成后将原有的墙面选中并删除 (由于墙壁

27、是两面 的，所以要在墙壁两面分别重新绘制图形，并将原有墙壁删除 )。 至此，银行大厅的基本框架便绘制完成，如 图9 所示： 图9：银行大厅框架 3.2.4 建造走廊、办公室、金库、行长办公室、证券交易所 建造走廊、办公室、金库、行长办公室、以及证券交易所的方法与建造银行大厅的 方法一样，在绘制各个部分之前，均以bank 为父节点，并在其下分别创建新的体节点， 各体节点名称分别为zoulang（走廊）、bangongshi（办公室）、jinku（金库）、 hangzhang（行长办公室）、zhengquanjiaoyi（证券交易）。 在设置完各节点后，对某一部分进行编辑要在模型结构视图中选中相应

28、的节点，并 按住alt 同时点击该节点，将其设为当前父节点，以便随后编辑的各图形均位于该节点 下。 银行大体框架建造完成后，如 图10 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 12 图10：模拟银行框架 为了方便对银行内部各个部分进行观察和修改， multigen creator 提供了隔离选项。 选中所要隔离的节点（可以一个也可以多个），选择 select/isolate 选项或按快捷键i， 会弹出一个新的只包含选中节点图形的数据库窗口，在这个隔离窗口中，可以对原有图 形进行修改和编辑，也可以添加新的元素，在编辑完成后，只要关闭该数据库窗口，便 可以回到原来的图形窗口，且所进行的编辑内

29、容也会随之发生变化。利用隔离选项，我 们可以很方便的对各小部分内容进行编辑和修改，也大大减少了工作量，同时便于对所 创建的模型进行局部的观察。 3.2.5 建造房顶 实际考察中，街区银行不是单独的建筑，在银行的二层是证券交易所，故在此将证 券交易所的底部作为银行的屋顶。 按照上述的方法，绘制银行房顶（节点为fangding）。由于绘制完房顶后，整个模 型图处于封闭状态，此时看不到银行内部设施以及各 入侵报警探测器的探测范围，因此在 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 13 观察中，可以将屋顶设为隐身状态，这样便于分析银行内部结构 7。 3.2.6 创建银行内部摆设 在创建完银行大体框架后，为

30、了增加仿真效果，还要绘制银行内部的各个摆设以及 本课题中安全防范系统前端 探测设施（探测器和摄像机）。 1 绘制桌椅等办公用品 （1）新建一个baishe（摆设）.flt 的文件，之后制作的各种银行内部摆设均在此 数据库窗口中进行。 （2）根据实地考察，需要绘制一组沙发，若干张桌子和椅子 。绘制方法如同上述绘 制地基和大厅，按照一定比例绘制完成即可。如 图11 所示： 图11：各桌子和椅子 （3）利用mulitgen creator 中提供的复制粘贴工具（快捷键为ctrl+c，ctrl+v）， 将绘制好的设施粘贴到bank 文件中。方法如下：以沙发为例，在透视视图中拖动鼠标左 键选中沙发的所有

31、面，或是在模型结构视图中选中包含沙发的所有节点，然后按下 ctrl+c，打开bank 文件，然后按下ctrl+v，在适当的位置选中目标点位置，这样便将绘 制好的沙发复制到了大厅的休息区内了。粘贴过来的沙发节点位于模型结构视图中的 default 节点下。 2 绘制各探测器和摄像头 由于各探测器和摄像头（本课题中包括被动红外探测器、开关探测器、振动探测器、 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 14 玻璃破碎探测器、烟感探测器以及枪型摄像机和球型摄像机，各仪器在本课题后面还将 重 点讨论）体形较小，所以不好掌握其绘制的尺寸，故在此先绘制较大比例的仪器，然 后使 用缩放工具将其调制成理想的大小，再

32、粘贴到bank 文件中的适当位置 8。 各探测器和摄像机绘制方法同上，完成后如 图12 所示： 图12：各探测器和摄像机 将所有摆设粘贴到银行内部后如图13 所示： 图13：添加各项摆设和探测器的银行 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 15 3.3添加光照 到目前为止，银行模型只是被染上了颜色，还没有应用纹理、材质及光照效果。在 此，我们将对以绘制好的模型进行添加光照。 3.3.1 光源 这里说的光源并不是我们生活中接触到的实际存在的光源，而是 creator 软件中定义 的可以模拟实际光照效果的一种节点属性。 在creator 中可以创建三种光源： 无限远光源（infinite ligh

33、t sources）：发射出的无限远光可以照亮整个数据库， 一般用于模拟太阳光。 本地光源（local light sources）：发射出的本地光是从一个指定中心位置 向四方 发射，类似于一个用细线悬挂在空中的灯泡发出的光。 聚光灯光源（spot light sources）：发射出的聚光灯光是从一个指定点出发，朝 着指定方向成扇形射出的光锥。 视图面板中的光照开关按钮控制这光源的开或关，在透视视图 左上角出现一个“l” 标识光源开关已经打开，否则光源为关闭状态，不能模拟光照效果，状态切换的快捷键是 “l”。 在数据库中使用创建工具箱中的创建光源节点工具可以创建光源节点，无论处于哪 种模式下

34、，光源点都作为一个组节点存在。在本课题中，只用到无限远光源。 3.3.2 无限远光源 1 创建无限远光源 无限远光对整个世界或它的一个子集产生一种相当于太阳 光的照明效果，在设置无限 远光源时要注意三个参数 ： （1）环境色（ambient color）：用于计算物体在环境或背景光下的颜色，即在物 体最暗的区域看到的颜色。一般情况下，我们把 环境色设为黑色。 （2）漫反射色（diffuse color）：是漫反射光线直接照射物体表面时呈现的颜色， 这是最主要的材质组成成分。 （3）镜面反射色（specular color）：是物体镜面反射回 的高光色，当物体表面与 光线之间的入射角的角度和视角

35、相似时，将会 观察到镜面反射的高光。 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 16 2 将无限远光源添加到数据库 把光源作为一个节点加入到数据库中，可以对光照效果进行多方面的控制，并且可 以在任何组节点下创建光源节点。在本课题中，在模型结构视图中选中 bank 节点然后将 其设置为父节点，然后在bank 节点下创建光源节点，使其与其它diji（地基）、 dating（大厅）等节点相平行，以便观察和修改。 3.3.3 添加阴影 在数据库中创建了光源节点后，还不能模拟模型的光照效果，还必须进行阴影计算。 在creator 中，计算阴影效果应使用attributes/calculate shading

36、 菜单选项（快捷键 为ctrl+g），弹出计算阴影对话框。 creator 支持四种阴影模式： （1）平面模式（flat）：所有的面都没有阴影效果，只能显示面的颜色。 （2）光照模式（lit）：每个面都有阴影效果。 （3）高洛德模式（gouraud）：通过使用定点模式和插入颜色，给多 边形的每个顶点 分配一个单独的颜色，而平面内每 点的颜色值通过组成该改平面的各顶点颜色值内插实现。 （4）lit gouraud 模式：把光照模式和高洛德模式综合起来，面的阴影效果取决于 光 源的颜色和亮度两个方面。 本课题中，只用到光照模式。 虽然在所有建模模式下都可以应用阴影，实际上阴影效果只在模型的面和点两

37、个层 次出现。只有运行attributes/calculate shading 后，才能把阴影应用与所选择的面上。 3.4添加材质 creator 除了可以给模型添加光照与阴影外，还提供了材质工具，从而模拟真实世 界中的木材、塑料和金属等。在本课题中，我们将用添加材质的方法建造银行的玻璃门 和玻璃窗，使之更加真实逼真。 3.4.1 在门窗上应用材质 需要应用材质门和窗包括 各交易柜台的窗口以及大厅的玻璃门，以银行大厅的玻璃 门为例（其余操作均相同）： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 17 （1）在工具栏上单击当前材质按钮，打开材质选项板对话框。 （2）选择一种浅蓝色材质，比如57 号材质

38、，并命名为menchuang（门窗，在命名区 键入）。 （3）选中已经绘制好墙，使用属性工具箱中的插入材质（ insert materials）工具。 （4）当前还看不到材质效果，这时使用attributes/calculate shading（快捷键为 ctrl+g）菜单命令执行阴影计算，在窗口中选择光照 （lit）模式，并单击ok。 现在，材质是可见的，但还是看不出门窗玻璃的透明效果，所以要把材质设为半透 明，来模拟真正玻璃表面的可见性。 3.4.2 制作透明效果 （1）打开材质选项板，双击menchuang 材质，弹出改变材质对话框。 （2）在对话框中将alpha 值改为0.3，使材质呈

39、现半透明（这里0 代表完全半透明， 1 代表完全不透明）。 （3）将shininess 值改为4，这会改变物体表面的粗糙度，即改变镜面反射效果。 （4）关闭窗口，观察门窗 更新后的效果，如图14 所示： 图14：有透明效果的大厅玻璃门 其余各节点下的门窗建造均同上述方法，不 再复述。 3.5应用纹理 在creator 中，纹理与材质相同，也是作为一种面属性来使用的，在本课题中，为 了使图形更加逼真，我们将在银行外围墙壁上添加纹理。 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 18 3.5.1 纹理的实地取材 creator 几乎支持所有的图片格式，具体包括int、rgb、bmp、gif、jpeg 等

40、。因此， 为了使建模更加接近真实场景，我们到模拟街区建设银行外用照相机将其外部情况拍下 （拍照时，相机角度尽量与墙壁面垂直，以方便之后的添加纹理），然后将图片传输到 计算机当中9。 3.5.2 编辑纹理 在工具条中双击纹理选项板对话框， 选择file 下拉菜单下面的read pattern 弹出查 找的路径。然后选择上述保留实际拍摄照片的位置，单击打开。 3.5.3 添加纹理 先选中要添加纹理的面，然后在纹理工具箱中选中 3 点贴纹理工具，如图15 所示： 图15：添加纹理对话框 红色的点代表贴图的第一点，绿色的点代表贴图的第二点，蓝色的点代表贴图的第三 中国人民公安大学本科毕业论文（设计）

41、19 点，依次点击贴图的参照的三个顶点，则上图的纹理就被贴到选择的面上 10。在弹出的对 话框中，分别移动三个定点，可以调整纹理的角度和大小。 给银行添加完纹理后如图16 所示： 图16：绘制完成的银行 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 20 4 模拟街区银行实体建模综合分析 4.1防区 按照入侵探测器的安装位置以及其防范功能的不同，防区可以分为内部防区、出入 防区、周界防区、日夜防区、 24 小时防区、火警防区等。而按照防范的重要程度，可以 将防区分为一般防护区、重点防护区和禁区 11。 4.1.1 周界防区 周界防区，顾名思义，就是在一套需要进行防范的建筑的外围四周所形成的防区， 它用

42、来保护主要防护对象的周边，如外窗、阳台、围墙等，它是探测报警监控的第一道 防线。 4.1.2 室内防区 室内防区是相对于周界防区而言，防范系统应用在防护对象的内部，这也是防范的 重点区域。根据防范的程度不同，可以分为一般防护区、重点防护区和禁区。 （1）一般防护区 一般防护区在防范指标上级别不高，应用场所内需要重点保护的对象也不多，仅仅 是为了防止有入侵者入侵或是发生火灾、地震等突发状况所引起报警的防护区。 在本课题中，银行的大厅、走廊、办公室、行长办公室均属于一般防护区。 （2）重点防护区 重点防护区相比一般防护区防范级别要高，因为该区域内有需要保护的对象，如现 金等物品，而且在此防区内往往

43、需要通过人防、物防、技防等多种手段来达到防范效果， 以避免发生入侵盗窃等情况发生。 在本课题中，银行大厅中的柜台交易处就属于重点防护区。 （3）禁区 禁区，是防区中重中之重的防范区域，其防范程度比一般防护区和重点防护区都要高 。 在禁区中，存放的物品是重点要保护的对象，甚至连工作人员也不得随意出入，因此， 在该区域内，探测器以及监视器的使用也是最多的。 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 21 在本课题中，金库就是禁区，而且该区域应设为 24 小时防区。 4.2入侵探测器 入侵探测器是入侵报警系统中及时发现入侵、及时传递警情信息的重要设备，是整 个报警系统的关键部分，它在很大程度上决定着报警

44、系统的性能和可靠性。利用各种不 同的入侵报警探测器，在防范区域内可以构建成 点、线、面或空间等多层次、多方位的立 体交叉防范警戒网络。目前，按照工作原理、使用环境、安装要求、工作特点等因素的 不同，入侵探测器的种类繁多，包括开关探测器、振动探测器、红外探测器、烟感探测 器、微波探测器、超声波探测器、双鉴探测器、声控探测器、玻璃破碎探测器、 超声波探 测器12等。在此，只讨论本课题所涉及的入侵探测器。 4.2.1 开关探测器 开关探测器是通过探测器的各类开关的闭合或断开来控制电路产生通 或断，从而触发 报警控制器报警的装置。开关探测器种类繁多，在此只介绍本课题中用到的开关探测器。 （1）磁控开关

45、探测器 磁控开关探测器属于点控制探测器。磁控开关由永久磁铁块和干簧管两部分组成。 当永久磁铁靠近干簧管时，触点短路；当永久磁铁原理干簧管时，触点开路。 干簧管可以安装在固定的门框或窗框上，而将永久磁铁部件安装在活动的门或窗上， 当入侵者强行开门或开窗时，触电状态改变，即可出发报警。 本课题所创建的模型中，各门窗均应安装磁控开关探测器，但实际考察中并没有安 装，这将在论文后面的银行模型优化中加以论述。 （2）紧急报警开关和脚挑式开关 紧急报警开关和脚挑式开关属于点控制探测器。当发生入室抢劫、盗窃等情况时， 常常需要人工操作来实现紧急报警，这时就可以采取紧急报警按钮开关和脚挑式开关。 紧急报警开关

46、和脚挑式开关是为了防止紧急情况下由工作人员按下而出发报警的， 所以一般都设置在隐蔽处。实际考察中，在交易柜台内的工作人员格窗口下均有紧急报 警开关，但缺少脚挑式开关。如图17 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 22 图17：紧急报警开关 4.2.2 振动探测器 振动探测器属于面控制探测器，它是通过探测入侵者进行入侵活动时引起的机械振 动进行报警的装置。振动探测器主要包括位移式振动探测器、速度是振动探测器、加速 式振动探测器。 金库中的振动探测器 如图18 所示： 图18：振动探测器 4.2.3 红外探测器 根据红外探测器的性质，可以将红外探测器分为主动红外探测器和被动红外探测器。

47、1 主动红外探测器 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 23 主动红外探测器是由红外发射机和红外接收机两部分所组成。 红外光经光学镜聚焦成为较细的平行光束后，由空间传至一定距离的接收机，于是 在发、收机之间形成一道由红外光束构成的警戒线。主动红外探测 器主要使用于周界防护， 室内、室外均可使用。 2 被动红外探测器 被动红外探测器在工作时 不需向现场发射任何形式的能量，主要靠探测防区内入侵 目标出现时引起红外辐射能量的 变化而进行报警，有时也叫做被动红外幕帘。 该探测器在本课题中多处被使用，如 图19 所示： 图19：被动红外探测器（幕帘） 被动红外探测器主要是利用热释电传感器的特性，来探测

48、人体目标出现时引起的红 外辐射变量进行报警的。 4.2.4 微波探测器 微波探测器是利用微波的基本原理制成探测器，根据原理不同，分为微波墙式探测 器和雷达微波探测器。 微波接收机与发射机之间形成一道无形的 “墙”，这是一种很好的周界防范报警设 备，适用于监狱、博物馆等大楼墙外的室外周界场所， 也适用室内的狭长走廊 。 4.2.4 玻璃破碎探测器 玻璃破碎探测器是专门用来探测玻璃破碎功能的一种探测器，分为声控型的 单技术玻 璃破碎探测器和声控 振动型双技术玻璃破碎探测器。 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 24 4.2.5 烟感探测器 烟感探测器是通过检测烟雾 的浓度来实现火灾防范的，其内部

49、采用离子式烟雾传感。 正常情况下，内外电离室的 电流、电压是稳定的，一旦有烟雾干扰了带电粒子的正常运 动，电流、电压就会有所改变，以触发报警。 烟感探测器是最常用的探测器，目前在各式各样的楼层建筑中都会使用到，在本课 题的银行中也不例外，如图20 所示： 图20：烟感探测器 4.2.6 双鉴探测器 双鉴探测器又称为双技术探测器，是目 前发展较快、应用非常广泛的一类入侵探测 设备。它是由两种探测器复合而成，并把两种探测技术结合在一起，共同完成对目标的 探测。 常用的双鉴探测器包括超声波 微波双鉴探测器、双被动红外双鉴探测器、微波 被动红外双鉴探测器、超 声波被动红外双鉴探测器、玻璃破碎声响 振动

50、双鉴探 测器等。 采用双鉴探测器不仅可以同时具备两种探测器的功能，增大探测范围，同时还可以 克服单一探测器自身的缺陷，减少因受环境干扰而引起的误报警、提高可靠性等。 在实地考察中，模拟银行未使用双鉴探测器。 4.3前端视频监控设备 视频监控系统中前端设备主要是指摄像机，其由云台、镜头、解码器、控制方式等 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 25 部分组成13。在安全防范监控系统中，摄像机是不可或缺的一项监视器。 4.3.1 枪型摄像机 枪型摄像机是最普遍的摄像机，如图21 所示： 图21：枪型摄像机 枪型摄像机的基本参数包括像素数、分辨率、最低照度和信噪比 。像素数指的是枪型 摄像机ccd

51、传感器的最大像素数 ；分辨率指的是当枪型摄像机摄取等间隔排列的黑白相间 条纹时，在监视器上能够看到的最多线数，当超过这一线 数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙 的一片而不再能分辨出黑白相间的线条；最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度 而使枪型摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值 ；信噪比指的是信 号电压对于噪声电压的比值，通常用符号s/n 来表示14。 枪型摄像机的监控范围有限，在仅监视景物的位置或移动时，可选用枪型摄像机。 4.3.2 360球型摄像机 球型摄像机也是一种不可或缺的监控摄像机，如图 22 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 26 图22：球型摄像机

52、球型摄像机分为室内智能 球型摄像机和室外智能 球型摄像机，本课题中只涉及到室内 球型摄像机。 随着集成度的提高，球型摄像机趋于小型化和多样化，其安装简便，可以全方位监控 360的周围环境。但球型摄像机的清晰度和可识别度远不如枪型摄像机，而且不利于在 光线不足的地方使用。 球型摄像机一般采用全方位云台，支持水平360无限位连续旋转且画面无抖动；支 持垂直0到90旋转，实现全方位无 盲区监测。常用球型摄像机具备22 倍光学变焦和 10 倍数字变焦，最低照度为1.0luxf/1.615。 在实际应用中，常常要结合枪型摄像机和球型摄像机一同配合使用 来达到监控效果， 在本课题的银行监控系统中，也兼具了

53、枪型摄像机和球型摄像机。 4.4前端监控设备模拟仿真与效能分析 4.4.1 大厅前端监控设备仿真与分析 1 实地考察中，在模拟街区银行的大厅中心安置了一台球型摄像机，以观测大厅内 整体的情况。 球型摄像机监控模拟仿真 如图23 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 27 图23：球型摄像机监控模拟仿真 根据球型摄像机的特点，其安装位置可以对大厅进行 360全方位实时监控，但由于 大厅环境复杂、摆设众多，因此球型 摄像机所监测的范围也会被柱子等建筑所挡，形成 盲 区。 2 在三面玻璃墙上分别使用了三个幕帘（被动红外探测器）来 进行监测。 幕帘监控模拟仿真如图24 所示： 图24：幕帘监控

54、模拟仿真 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 28 3 在交易柜台内部设置了三部枪型摄像机来实时观测交易状况。 枪型摄像机监控模拟仿真 如图25 所示： 图25：枪型摄像机监控模拟仿真 根据枪型摄像机参数 特点以及对云台的控制，三台枪型摄像机可以通过转动监测方 向和调整光圈焦距来全方位对五个柜台交易窗口进行实时监测。 4 在交易台内部工作人员的办公桌旁安装了三个紧急报警开关，以防 在紧急状况时， 工作人员可以及时触发报警。 紧急报警开关模拟仿真 如图26 所示： 图26：紧急报警开关模拟仿真 4.4.2 走廊与行长办公室前端监控设备仿真与分析 实地考察中，银行走廊以及行长办公室内均只用到了一

55、个被动红外探测器来监控各 自整体情况。 1 走廊被动红外探测器监控模拟仿真 如图27 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 29 图27：走廊被动红外探测器监控模拟仿真 2 行长办公室被动红外探测器监控模拟仿真 如图28 所示： 图28：行长办公室被动红外探测器监控模拟仿真 4.4.3 金库前端监控设备仿真与分析 1 在实地考察中，由于金库是重点防护区，故在金库两侧的墙面上都安装了振动探 测器，以防止有人破坏墙壁而进入金库。 振动探测器监控模拟仿真 如图29 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 30 图29：振动探测器监控模拟仿真 2 在金库中，除了用到振动探测器外，还用到了

56、烟感探测器，以防止发生火灾等突 发状况。 烟感探测器模拟仿真 如图30 所示： 如30：烟感探测器模拟仿真 4.5前端监控设备改良与优化 在对公安大学模拟街区银行内部实际考察过程中，发现其前端监控设备 的布局存在着 不合理和不适宜的地方，鉴于此，我们将用multigen creator 软件模拟仿真出较为合理 的前端入侵报警探测器 的安装布局。 4.5.1 大厅前端监控设备改良与优化 1 银行大厅中各个玻璃墙均使用的是被动红外探测器。 被动红外探测器易受到小动物和外界热光源等因素的干扰，也会受到 其内部噪声等因 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 31 素的干扰，虽然可以通过温度补偿、采用多

57、元红外光敏原件等方法来降低误报率 16，但鉴 于安全起见，可以在各玻璃门窗上装设玻璃破碎探测器和门磁探测器，来提高防范系统的 整体安全性，而且从价格方面考虑，玻璃破碎探测器和门磁探测器也是很 低廉的设备。 玻璃破碎探测器如图31 所示： 图31：玻璃破碎探测器监控模拟仿真 此外，除了采取上述方法 ，还可以将幕帘探测器更换成微波 被动红外双鉴探测器， 这样既可以增加有效监控范围，也可以大大 降低误报率。 2 交易柜台内部设置了紧急报警开关。 由于在多数情况下，犯罪分子会以威胁 的方式让工作人员举起手来，所以在实际应 用中，除了安装手动紧急报警开关外，还应该配备更不易被发现的脚挑式紧急报警开关，

58、而脚挑式紧急报警开关除了设置在柜台工作人员的工作区内，也可以安装在保安的办公 桌下。如图32 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 32 图32：脚挑探测器模拟仿真 3 整个银行大厅的中央监控设施只有一台球型摄像机。 由于大厅内部环境复杂，人员以及各种摆设众多， 仅有一台球型摄像机是不足以监测 到大厅任何一个角落的。 如图23 所示，在大厅安装一台球型摄像机会使监控范围形成盲 区，所以需要多安装几台球型摄像机以便从不同角度全面观察银行大厅的实时情况。 如图 33 所示： 图33：大厅三部球型摄像机 监控模拟仿真 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 33 4.5.2 走廊前端监控设备改

59、良与优化 在实际状况下，银行走廊使用的 监控装置是幕帘。 根据探测器的原理及应用 场合，微波探测器更为适用狭长的走 廊，其体积小、便于安 装且廉价，因此可以将 在走廊单单使用幕帘探测器改为使用微波被动红外双鉴探测器。 4.5.3 金库前端监控设备改良与优化 由于金库是重点防护区，所以仅仅在其中安 装振动探测器和烟感探测器是不够的， 还需要在门口处安装门磁探测器； 在屋顶还应至少安装一部球型摄像机，以便对金库进 行实时观察。如图34 所示： 图34：金库的球型摄像机 监控模拟仿真 4.5.4 行长办公室前端监控设备改良与优化 在实际考察中，行长办公室用到了一个幕帘来作为防范装 置，如图28 所示

60、。 从图28 中可以看出，幕帘的安装位置并不能使其探测范围完全覆盖到办公室内部， 也因此存在了盲区，所以应该对其进行位置上的调整。 如图35 所示： 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 34 图35：调整后的行长办公室被动红外探测器 监控模拟仿真 中国人民公安大学本科毕业论文（设计） 35 5 结论 基于multigen creator 的银行实体模拟仿真建模仅仅是multigen creator 这款软件 应用的一小部分，其强大的功能不仅可以模拟仿真静态实体建模，更可以仿真动 态实体建 模，甚至创建地形建模，使三维仿真效果更显逼真。本课题仅 涉及到静态实体建模，最终 仿真出公安大学模拟街区