大范围三维城市立体景观建模系统的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第30卷第2期测绘科学VO1．30NO．22005年4月ScienceofSurveyingandMappingApr大范围三维城市立体景观建模系统的研究左建章①。关艳玲①，朱强②(①中国测绘科学研究院，北京100039；②宁渡市规划局，宁渡315000)【摘要】建立三维数字城市的立体景观模型，是当前地理信息系统技术研究的热点之一。本文根据地理信息系统的自身特点和目前计算机硬件水平的限制，结合现有三维可视化技术，研究三维城市建模、海量数据的动态调度和快速显示、三维系统的实时交互性和网络化拓展

2、等关键性问题，提出实现城市三维可视化及大范围城市景观动态漫游的解决方案。【关键词】三维建模；动态调度；LOD技术；立交桥建模；网络发布【中图分类号】TP751【文献标识码】A【文章编号】1009—2307(2005)02—0022—03日现已开发出一种能批量建模，具有良好模型编辑界面的三维建模系统。该系统采用LOD技术，以分层、份快、设置用虚拟现实技术和视景仿真技术实现空间数据可视化，权重等方式实现全区海量数据管理；以分线程、分进程和已在大型工程设计、建筑设计、城市规划、防灾减灾预测、分布式服务，实现全区空中、地面快速浏览的三维立体观环境

3、保护、旅游等领域获得广泛应用。但三维虚拟环境的测模式。系统的功能组成如图1。建立是一个复杂的过程，三维虚拟环境建立的真实程度、数据质量的优劣、漫游速度的快慢都是相当关键的技术观三维建模系统点。本文以北京市西城三维城市景观的建立为例探讨大范围三维城市建模系统的开发与应用。数子分数2三维建模系统总体设计据系千子维千装析据输统模量输入二系嚣系测出2．1三维建模系统的技术要求系霎千维子千提供多种模拟环境，在不同的模拟环境模式下，感受系建统藿统统系系真尺度、真立体、真色彩的数字世界；支持区域规划和城统模览析统统市三维大面积建模、漫游浏览等灵活的数据

4、组织方式；具图1系统功能组成有强大的三维编辑功能，真正实现虚拟建设；提供方便的空间浏览方式，如驱车、飞行、任意角度观察，随心所欲；2．2．1数据输入子系统支持单、双机；单、双、多投硬件平台。输入的数据包括GIS矢量数据、数字地面模型及单体2．2三维建模系统功能组成模型的点、线、面等矢量数据或矢量数据转换成空间目标针对大范围三维城市建模周期长，漫游速度慢的观点，实体数据，见表1。表1输入数据的类型2．2．2三维建模子系统入系统建模。对于复杂建筑物如区域地标性建筑物，由于它三维建模子系统能够批量转入已有GIS矢量数据及地对整体环境的表现影响很

5、大，它的精确程度、美观程度、精形数据进行建模。将真实建筑物模型链接野外纹理数据，细程度相对较高宜采用近景摄影测量方式建模。将地形数据与GIS地面纹理数据进行坐标匹配，应用三维地表形态可以用三角网(TIN)形式表现，也可以用规可视化技术建立虚拟现实景观，生成三维模型数据。则格网(DEM)形式表现，他们都能够合理表现地形状态，GIS矢量数据较复杂，在转入系统建模之前需要根据一并可以在其基础上进行地势、地面覆盖、道路施工、地面定的规则将数据进行整理分类，以减少三维数据冗余。如将建设等的分析。TIN的优势还在于数据量小，能够表现地规则几何体与特殊

6、几何体分层保存，对于规则几何体系统自形的变化特征，可繁可简，因而显得更重要。对于TIN系动建模。对于不规则几何体按三维编码规则进行编码，再转统可以用GIs的等高线及高程点自动生成或调用JX4摄影收稿日期：2004—11—20基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2002CCA04700)维普资讯http://www.cqvip.com第2期左建章等大范围三维城市立体景观建模系统的研究23测量工作站生成的TIN数据。DEM可直接调用GIS数据如数码相机采集建筑1l标准地形图ll标准数字地面l1标准数地面ll3DS等已有模ARC／

7、info的ASICC码格式DEM或JX4摄影测量工作站生物外立面纹删数据JI矢量数据l}高模型数JJ止擞影像数据ll数揣导入成的DEM。内业处理数据进行分类及野外纹理二维编码J}j丁构地表植被数据表现同样复杂，可对工程区域内植被进数据建三维模型行野外采样，经编辑后作为单纹理模型数据以行树或独立编在虚拟现实系统City3D集啦敬辑树形式种植在环境中，并可对其进行坐标定位。纠对于各种独立地物如：路灯的表现可根据需求可以用编错数据动态管理辑和植被表现相同的方式表示，也可作为独立的模型导人，纠错如3DMAX的*．ASE、*．3DS导人。l=大工泄

8、二围三维—地二理环境l对于运动物体如：汽车的数据，可用系统建模功能建输交换格式ll设汁二维场景洲览路教揩IJ线．实现J城维立．也可由外部导人。(vml}I1游、壹漪(vrml}2．2．3三维模