基于SketchUp和ArcGIS的三维数字校园设计与实现_洪亮.pdf

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1、2014年2月地理空间信息Feb.,2014第12卷第1期GEOSPATIALINFORMATIONVol.12,No.1doi:10.11709/j.issn.1672-4623.2014.01.029基于SketchUp和ArcGIS的三维数字校园设计与实现1,211洪亮，杨和娇，杨昆（1.云南师范大学旅游与地理科学学院，云南昆明650500；2.中南大学地球科学与信息物理学院地理信息系，湖南长沙410083）摘要：以云南师范大学为例，以ArcGIS和SketchUp为软件平台，通过三维数字校园空间数据库建立、三维模型建模和三维场景构建等

2、一系列步骤初步建立了云南师范大学的三维数字校园，并对三维数字校园相关技术进行了初步讨论。关键词：三维数字校园；ArcGIS；SketchUp；三维建模中图分类号：P208文献标志码：B文章编号：1672-4623（2014）01-0084-03目前，全国不少高校都建立了各自的校园GIS系据和属性数据进行集中存储和管理，建立三维数字校统，但大都是基于二维GIS的，其功能虽然完善，但园空间数据库。三维数字校园空间数据库主要包括矢[1-5]不能更形象直观地表达地物。三维数字校园具有逼量数据集、栅格数据集和三维模型数据。矢量数据集真的视觉效果，可以生

3、动地展现真实的校园景观，给包括道路、房屋、绿化、运动场地等；栅格数据集包[6,7]用户带来强烈的视觉冲击。本文以云南师范大学为括DEM数据和高分辨遥感影像数据；三维模型数据例，介绍了一种利用ArcGIS和SketchUp联合构建三主要包括教学楼、路灯、树木等三维模型和纹理数据，维数字校园的方法。如图2所示。1三维数字校园设计㧞㸍㭞䓷㾄䊑㋶ヅ㭞㈾㌃1.1三维数字校园总体设计ArcGIS㠞㲉⭥Personal三维数字校园设计的基本流程为：①利用GeodatabaseArcCatalog和ArcMap建立矢量数据以及生成DEM模型；②将二维GIS矢

4、量数据导入SketchUp，并利用SktchUp㬙㑠㭞㈾ゐ䍅ⷒ㭞㈾ゐ㧞㸍㚄㾮㭞㈾方便、快捷的三维建模功能实现三维系统的场景建模，ㅭ䁈⭡㔘ᱎDEM䇑㼒㚄㾮㸧㏎㔆㌃㌃模型表面贴上实景拍摄并处理后所得的纹理图片，并输图2三维数字校园空间数据库出成ESRIMultipatch（*.mdb）格式；③在ArcScene三维平台实现三维数字校园可视化，如图1所示。2三维数字校园的构建与实现GoogleEarth㧎ミ㠞㲉2.1软件平台介绍㠢㚜〒㦂㏌㩃⮄GoogleGetScreen2.1.1ArcGIS软件ⷀ⧭㾦㻃〒㦂䇑㼒ArcGIS是美国ESRI公司推出的

5、一个可伸缩的、㪛⧪DEM᷉㬖䂊㪛⧪DLG᷉㬖䂊SketchUp㧞㸍㚄㾮全面的GIS平台。在ArcGIS桌面系统中，可用于展示㤙ⳗ㸈᷊㤙ⳗ㸈᷊㧞㸍ㅉ㚄㸧㏎㭞㈾[6-8]三维场景的平台是ArcGlobe和ArcScene。ArcSceneMultiPatchⷒ是一个适合于展示三维模型透视场景的平台，可在三㬞㧞㸍㚄㾮维场景中漫游并与三维矢量与栅格数据进行交互。〚䇻ArcScene⿘㈔㻣⹚ㅉ㧞㸍㭞䓷㾄䊑它是基于OpenGL的三维GIS分析模块，支持TIN、图1三维数字校园总体设流程图Grid等地形数据以及矢量和栅格等非地形数据的显示1.2三维数字校园

6、空间数据库设计和分析处理；可实现对三维地物或建筑的立体描述,但三维数字校园数据库包括矢量数据、栅格数据、是对建筑的纹理却很难表达。Geodatabase是ArcGIS8模型数据和纹理数据。本文将采用ArcGIS平台的引入的一种全新的地理数据模型，可虚拟地存储任何PersonalGeodatabase地理数据库对三维数字校园空间数类型的空间数据。它不仅可以管理所有的基本地理数收稿日期：2013-05-06。项目来源：国家自然科学基金资助项目(41201463)；国家973计划资助项目(2012CB719906)；国家863计划重点资助项目（20

7、12AA121403）；云南省教育厅基金资助项目（2011Y311）。第12卷第1期洪亮等：基于SketchUp和ArcGIS的三维数字校园设计与实现·85·据类型,包括简单矢量要素数据类型(点、线和多边形)，SketchUp中单独建模，如图3所示。对建筑物添加材也可以存储更复杂的高级要素，如规则区定义关系、质和纹理的步骤为：利用数码相机获取建筑的真实材拓扑和要素行为，还可以管理要素属性、要素链接标注、质，然后通过Photoshop进行处理，最后在SketchUp表面模型、测量数据、地址数据、3D对象、AutoCAD中添加建筑的真实材质。数据

8、和纹理图片等。2.1.2SketchUP软件SketchUp软件是美国Google公司推出的一套三维[4-8]建筑物建模的工具。SketchUp又称“草图设计大师”