基于X3D的虚拟三维场景漫游系统设计与实现

X3D是新一代的互联网3D图形规范,为构建基于Web的虚拟三维场景及其人机交互提供了一种新的途径。提出了基于X3D的虚拟三维场景的建模方案,采用了地理信息系统的图层化方法将虚拟三维场景数据划分为独立地物、植被、交通、建筑物和数字地形等数据层,介绍了各数据层的三维建模及实现方法,并以一个典型的城市小区为例阐述了虚拟三维场景的优化与整合技术。     

三维激光点云联合无人机影像的三维场景重建研究

采用空-地多源数据融合技术进行三维场景精细重建研究:以三维激光扫描激光点云为基础,获取地面可视地物的三维空间信息,以无人机航拍获得的正射影像为辅助,获取地物顶部三维空间信息,以3ds Max软件为建模工具对三维场景进行重建,系统研究了数据采集、数据预处理、三维模型构建、三维场景重建等关键技术。实例结果表明,重建的三维场景及模型精度能满足小范围场景建设需要。     

三维电子沙盘构建方法与实现

介绍了应用分层建模法构建三维电子沙盘的过程,包括数据处理、地形三维建模、规则建筑物提取、复杂实体三维建模、地形与地物的融合等技术内容。分析了该方法的优缺点,并给出中南大学三维电子沙盘构建的应用实例,提出了下一步需要研究解决的技术问题。     

基于CityEngine的建筑物三维建模技术研究

传统手工建模的方式虽然能够建立精细的建筑物三维模型,但是建模周期长,成本高。本文介绍了基于规则进行三维建模的方法,在CityEngine平台下,充分利用现有的建筑物基底投影分布数据及内部各楼层的房间分布矢量化数据,通过规则文件驱动生成了大场景建筑物外立面三维模型,并进一步建立了建筑物内部的三维模型。因此,CityEngine基于规则的建筑物建模技术,能够充分利用现有GIS数据,快速、批量地对建筑物内外部进行三维的立体建模,提高了三维建模效率,为建筑物三维建模领域提供了一种全新的手段。     

关于山地城市三维全要素建模技术与特色探讨

三维全要素建模是智慧城市的重要组成部分和热点研究问题。以0.2 m分辨率航空影像、1:500 DEM数据和地形图等为数据源,通过深入研究全要素模型与地形场景套合、建筑物模型房高修正、场景动态优化、全要素模型数据更新、三维全要素建模与集成等关键技术,进而利用3DMAX进行三维全要素建模,并基于TerraExplorer Pro开展三维地形场景模型与建筑物景观精细模型的集成研究,实现了重庆万州区三维全要素建模与数据管理。研究结果表明,该研究有效地解决了复杂城市全要素建模所面临的关键技术问题,为城市规划与建设和景观设计等领域提供了科学的理论依据和技术支撑。     

三维地籍建模关键技术研究

本文基于CityEngine技术,采用规则建模的方法实现了江苏师范大学三维地形的建模,主要包括房屋建筑、道路与绿化等要素的地物建模,以及纹理处理,并完成了江苏师范大学的三维地籍建模与场景展示.     

铁路沿线地物参数化三维建模方法研究

提出了一种利用DOM和Li DAR点云数据的参数化建模方法,利用DOM分析地物的模型特征,通过Li DAR点云数据获取地物特征点坐标,采用特定的三角网连接方法构建出地物的三维模型,最后对模型进行贴图显示。这里所构建地物模型的方法不仅快速高效,而且自动化程度高,能够满足铁路三维GIS展示的要求;同时,由于是通过点云数据构建模型,在后期导入三维地形过程中能够大量减少安放地物模型工作。     

战场地理空间信息可视化系统设计与研究

对当前流行的3DGIS系统进行了介绍,并研究提出了采用面向对象的方法来表达3D场景中的空间数据,基于栅格金字塔模型来组织和管理地形数据,基于视点相关的地形LoD方法实现了大范围漫游,基于参数化3D建模方法和矢量地物LoD来实现地物数据的建模和可视化的方法,设计和构建西北地区战场地理空间信息可视化系统(3DMGIS)。     

三维场景建模中地物与地形匹配方法研究

针对三维场景建模中地物与地形匹配的处理方法问题,分析三维场景建模中地物与地形不匹配产生原因,提出一种改进的解决地物与地形匹配的方法。通过在Delaunay三角网中嵌入地物特征约束条件,实现了地物与地形无缝匹配;通过局部地形修正,对地形影响点的高程添加改正值,减弱了匹配后地形的突变现象,使地形过渡自然。研究与实验结果表明：本文提出的方法较好地适用于精密三维场景建模中面状地物与地形的匹配。     

基于城镇二维地籍数据快速构建城市三维模型研究

对城镇大比例数据进行归类,提取适合三维建模的点、线、面要素,然后对要素进行重新组织,利用Arc Scene,依据三维表达的要求,对地形背景建立DEM并与DOM叠加处理,界址点、控制点等点状地物建立三维独立地物符号库,一般建筑物按高度进行拉伸,而对标志性建筑物采用三维建模软件按二维轮廓进行精细模型制作。利用2D GIS中城镇地籍数据信息建立城市三维模型方法可行有效,有利于推进三维地籍的发展。     

球体剖分瓦块的大区域真三维地理场景构建

针对目前地理信息科学领域存在的三维地理场景大都是局部的、基于投影的2.5维表面模型的问题,该文提出了利用球体大圆弧八叉树剖分(SGOG)瓦块建立大区域真三维地理场景的方法。将SGOG特定剖分层次的顶点与全球共享DEM数据进行匹配,构建大区域真三维地形框架;以地形起伏度为阈值,采用不同层次的瓦块进行自适应建模,大大减少了数据量;粘贴遥感纹理,建立虚拟地理场景。中国大陆地区的实验结果表明:所提方法不但顾及了地球曲率,克服了投影变形的缺陷,而且可以利用SGOG多尺度特性,灵活建立各种(混合)尺度的模型,并可实现地表上下空间的一体化建模。     

基于Creator3维地形仿真研究与实现

城市仿真以其前所未有的人机交互性、真实建筑空间感、大面积3维地形仿真等特性越来越受到人们的关注。特别是对真实环境模拟的大场景3维地形建设,在国土监测、军事、环境保护等方面应用非常广泛。本文结合3维建模软件Creator Pro V 3.01中的地形模块,介绍了3维地形生成的基本理论,讨论了在Creator ProV 3.01中构建地形的方法,并以蓟县山区地形数据为例,建立了视觉效果较好的大场景3维地形模型,最后进行了渲染和驱动。     

基于倾斜摄影的实景三维单体化模型构建方法

倾斜摄影实景三维模型是由连续的三角网通过纹理贴图组成,模型上各地理要素具有"一张皮"的特点.针对无法管理与编辑模型上各地理对象的问题,本文提出了基于倾斜摄影实景模型进行单体化建模的技术方法.首先,利用倾斜航空摄影技术,探讨了基于Street Factory实景三维模型全自动构建方法;然后,以生成的实景三维模型为基础,利...     

城市3维景观模型重建技术研究

3维景观模型越来越广泛地应用于城市建设和管理之中,如何高效快速地构建城市3维景观模型成为一个关键技术问题。地形与地物分层建模法是城市3维景观模型重建领域中的一个热门方法,它采用地形数据叠加建筑物实体来构建3维景观。该方法已成功应用于惠州市3维建模,实践证明该方法建模速度快、操作简单、具有广阔的应用前景。     

基于无人机影像的建筑物实景三维建模方法

阐述了当前建筑物三维建模的发展现状,探讨了一种无人机(UAV)倾斜影像和全球定位与惯性导航系统(POS)数据相结合构建建筑物实景三维模型的方法.通过POS辅助空中三角测量、数字表面模型构建、实景三维模型生成及三维建模精细化修正等步骤保证了实景三维模型建模质量和效果.试验结果表明:构建的实景三维模型精度较高,纹理清晰几何变形小.      

形态参数下地表采动裂缝三维建模及可视化方法

实现对地表采动裂缝的三维建模及可视化能促进裂缝的形状、成因研究,并为开采沉陷监测和生态环境恢复提供科学支持。目前三维建模方法和软件主要面向建筑物、管道、地质体等地物地貌,若直接应用于地表裂缝的建模与表达会存在野外测绘工作量大、形态规律表达不准确、呈现不逼真等问题。本文结合三维地形建模、分形、空间插值等理论,提出了基于几何形态参数的地表裂缝三维建模方法,并利用ArcEngine平台实现了对裂缝的三维可视化;选取甘肃省东峡矿区为试验区,根据裂缝分布与形态预计参数,实现了对区域内裂缝的模拟,并通过与实测数据和高分辨率影像进行对比,验证了该方法能真实逼真呈现裂缝的形态、延伸与细节信息。     

顾及地物类别的倾斜摄影三维模型简化方法

基于倾斜摄影测量的三维建模已成为城市级实景三维建设的发展趋势。在城市三维模型中,由于植被表面不平整,需要用大量的三角面来刻画,但这并不是实景三维数据记录和表达的重点,并且大量的数据会给模型展示和应用带来很大的困难。因此,本文提出了一种顾及地物类别的倾斜摄影三维模型简化方法。首先,计算三维模型的纹理信息和几何信息,结合马尔可夫随机场(MRF)顾及空间一致性的优点提取植被;然后,采用二次误差测度(QEM)算法简化特定的植被区域;最后,对简化后的白膜模型进行纹理重映射。试验结果表明,本文方法能够准确提取并有效简化植被区域,纹理重映射的结果在外观上也与原始模型相差无几,取得了预期的良好效果。     

不动产登记数据的建筑分层分户三维建模关键技术

随着实景三维建设的不断推进,城市管理向立体化、精细化和数字化发展,建筑分层分户三维模型能够承载更详细精准的属性信息,并能叠加倾斜三维模型进行场景渲染,可以更好地服务于城市不动产三维管理、数字赋能社会治理等工作。本文以“萧山区数字赋能社会治理”项目建设为背景,探索和实现了基于不动产登记数据的建筑分层分户三维建模关键技术,形成了从全空间多源异构数据归集至城市全域建筑分层分户三维模型建设的一整套生产技术流程,为城市不动产三维管理、数字赋能社会治理等提供了有效的技术支撑和数据基础。     

基于六边形格网的城市内涝洪水演进方法研究

基于六边形格网建模的方式研究城市内涝洪水的演进过程,采用离散格网的方法,建立了一种基于规则多尺度离散格网的城市几何模型,通过三维地形测量数据和二维建筑物矢量数据的融合,形成了规则的地表格网模型,该模型同时考虑了城市地形和建筑等特殊阻拦体。在此基础上,提出了一种逆向的水流推演方法,由洪水的状态反算演进过程,即以洪水的水淹深度为基础,通过与出(排)水口的连通性,计算水淹的范围,由此实现了城市内涝洪水的模拟推演。试验表明,本文方法能够有效地实现城市内涝场景的演进推演,可以为城市防减灾与应急决策提供科学依据。