城区建筑物3D景观模型建立

为了在2D GIS基础上实现城市建筑物的3D显示,提出了一种建立建筑物3D模型的方法,该方法首先采用最大包围盒法将建筑物3D模型与2．5D DEM集成在一起,然后采用了Meier关系数据结构的表示城区建筑物几何模型中的拓扑信息和属性信息,并通过VRML浏览器业实现城市景观的交互显示,从而实现了利用常规2D GIS数据建立建筑物3D景观虚拟模型,实验结果表明,该方法能在VRML浏览器中以各种视角,在各个位置和按各种缩放比例,对建筑物模型进行动态观察,并在计算机屏幕上实现立体显示,根据实验结果和分析可见,随着2D GIS的发展成熟,利用常规2D GIS数据来建立建筑物3D景观模型的条件已经具备。     

基于Unity3D平台的三维虚拟城市研究与应用

针对三维虚拟城市系统在高逼真度、强交互性和高精度等方面的不足,提出基于Unity3D平台的三维虚拟城市的实现方法。首先通过三维地形的数据采集和坐标数据统一,实现三维模型的建立和导入,纹理数据的建立和导入。在此基础上结合三维引擎Unity3D平台,实现三维模型数据与二维空间数据整合、三维虚拟漫游、三维物理效应仿真等。该系统采用了真实的数据进行实验,证明了采用该三维虚拟技术很好地满足三维虚拟城市系统的各项指标,并且实现效率高。     

基于ArcGIS 10.0的河道地形高程数据处理方法

Arc GIS作为地理信息系统平台的杰出代表,有着强大的地理处理功能。首先介绍了Arc GIS 10.0地理信息系统平台和数字高程模型,介绍了Arc GIS常用的桌面应用程序,描述了通过Arc GIS 10.0对河道地形高程数据进行处理的流程,并以存有河道测量点X坐标、Y坐标、高程值的EXCEL表格和数字高程模型作为数据源,结合实例对流程中的各个步骤进行了详细描述。通过河道测量数据函数法插值处理、数据读取和转换、空间分析工具中栅格计算器的使用等,实现了对河道地形高程数据的处理,给出了地形处理的结果并将其转换成标准的.dem格式,以方便在其他软件中使用。该种地形高程数据处理方法简单易行,且能够在一定程度上降低水利工程测量工作的时间和成本。     

OpenGL和分形算法在地形绘制中的应用

地形绘制是三维场景绘制的重要组成部分。本文研究了在分形算法和OpenGL基础上的三维地形绘制。运用分形插值算法生成高程数据,并做平滑处理,在对高程数据着色后利用OpenGL纹理映射技术实现三维地形的绘制输出。上述方法的实验结果取得预期效果,基本符合工程需要。     

城市建筑物框架轮廓三维自动重构研究

建筑物是城市景观中一个重要组成部分,因此快速自动实现城市建筑物的三维可视化对于建立数码城市具有重大意义。针对传统三维建模人工劳动强度大、自动化程度低和花费高等问题,提出了一套自动化程度较高的基于线、面信息的城市建筑物框架轮廓快速三维重构方法。通过普通数码相机获取影像数据大大降低了实际应用成本,而且采用线面基元进行三维重构相比于经典的点云重构方法不仅提高了效率,而且获得了清晰的三维边缘轮廓。通过实验验证了方法的有效性和可行性。     

基于数码城市GIS的日照分析系统的设计与实现*

针对传统的基于CAD平台的日照分析系统不能适应城市规划与管理快速发展的需求,提出了将城市规划中的各种信息在统一的数据库平台上进行组织与管理,以数码城市GIS及其他技术为核心,并在此基础上整合日照分析的应用专题及其他应用专题的思路。特别对涉及到的关键技术包括三维数据模型的设计、基于Oracle的数据库管理、CAD数据的嵌入与操作、日照分析技术、组件式GIS技术等进行了详细的介绍。最后对基于数码城市GIS软件CCGIS日照分析系统CCSunAnalysis的实现与应用作了简要介绍。     

基于聚类和动态LOD的三维地形建模方法

为提高基于DEM高程数据的三维大地形绘制效率,提出基于K-means聚类和动态LOD的三维地形建模方法。对高程数据集使用K-means聚类分析方法,发现地形数据的自相似性,建立数据采样点与地貌特征分类的自动关联;依据采样点的地貌属性值完成粗化处理,构建不规则三角网模型;采用局部优化算法进行有限域内的三角形分裂以实现三角网的动态更新,结合克里金插值法实现插入点的精确计算,形成LOD层次细节多分辨率模型。实验结果表明,该方法对不同类型地形都获得了较高的数据简化率,提高了三维模型的绘制效率,具有较好的地形特征保持性。     

基于OpenGL的地形仿真方法研究

地形高程数据一般用二维深度图(range image)表示,如果直接显示为灰度图形式不直观,可视性差。本文针对OpenGL三维图形库提出了一种二维数字地形图转换为三维地形数据并建立相应数字高程模型的算法,实现了基于OpenGL的地形高程数据三维显示,并对晴雾天候下的地形视觉模型进行了仿真。     

CAD 下三维建模研究

以辽宁工程技术大学校园为例首先应用Auto CAD 2007对校园内建筑物、场地、草坪及附属设施进行三维建模,通过操作和研究使Auto CAD 2007三维建模技术和方法更加成熟和灵活,之后研究AUTO CAD 2007三维模型的应用,将建好的三维模型分类添加好图层以后加载到Arc GIS 9.2软件中,在Arc GIS 9.2软件中实现三维数字校园。最后通过三维建模的操作和研究及在Arc GIS 9.2软件三维数字校园的实现把Auto CAD 2007三维建模与3DS MAX建模做详细对比找出Auto CAD 2007三维建模比其他3D软件更加适合应用于GIS的优势。     

利用GIS数据半自动生成3D建筑模型

分析了国内外当前三维模型自动化生成的特点和应用现状，提出了一套用于利用CG和GIS数据半自动生成三维模型文件的系统。可以在三维城市场景系统中直接利用GIS数据来半自动生成三维模型，最后给出结果和讨论。     

限定TIN与CSG集成仿真模型生成算法研究

为了有效地组织和管理三维GIS空间数据，实现对三维空间实体高效、完整地表达，提出了限定不规则三角网（TIN）与构造实体几何（CSG）集成的仿真建模算法。采用TIN模型描述地形，CSG模型描述建筑物，通过抽取建筑物地面轮廓线作为地形三角剖分时的限定约束条件，将两种模型有机集成在一起。同时，实现了两类模型可视化渲染操作的同步进行。仿真试验结果表明，算法在保证模拟精度的前提下，能有效地简化建模过程，在一定程度上降低了可视化渲染计算的复杂度。     

基于Skyline的三维地形建模实现——以甘肃省政务地理信息平台为例

以航空影像、卫星影像、数字高程模型和相关专题数据为数据源,利用Skyline软件完成甘肃省政务地理信息平台的三维场景建设,重点阐述了在海量数据前提下,运用多CPU协同计算的方式构建三维地形模型的流程和方法,最后通过案例介绍了平台三维系统的应用方向和价值。     

基于扫描激光测距数据的建筑物三维重建

建筑物的三维信息是重要的基础地理信息,可以应用于城市的规划、管理等方面,而机载激光扫描测距系统在城市建筑物的三维重建方面具有重要的应用价值。针对我国自行研制的机载激光扫描测距数据提出了一套利用稀疏激光测距数据自动提取建筑物三维信息的方法。首先根据测量的激光距离和相应的姿态、位置信息计算出激光采样点的三维位置,进而可以生成城市的数字表面模型(DSM)和城市的数字地面模型(DTM),依据它们能准确地提取出建筑物的轮廓信息,最后根据建筑物具有规则的形状这个特点来对建筑物的轮廓线进行规则化处理而最终恢复建筑物的三维信息。通过对北京城市北部地区的实际处理,说明了该方法的可行性。     

框架式地形建模在城市虚拟仿真中的应用

在城市地形建模过程中,由于目前所采用的数据源的高程点密度不能达到高精度地形建模的要求,往往需要内插高程点。提出了基于GIS的“框架式地形建模”方法,在一定条件下不用加密高程点,就可以构建高精度的地形模型。以山东师范大学校本部的地形建模为例,采用基于Multigen Creator/Vega虚拟现实软件平台进行了实证研究,实验结果表明利用该方法可以满足高精度仿真对于地形建模的要求。     

ArcGIS实现三维燃气管网仿真的研究

三维GIS能够较准确和高效地实现燃气管网的设计和管理,由此探讨了ArcGIS实现三维燃气管网的仿真.从数字高程和数字地形三维建模生成周边环境,到应用三维管线设计技术生成管网矢量数据,介绍了三维管线仿真环境建模原理,以及使用ArcGIS实现三维燃气管网仿真的系统层次结构和功能扩展,并且应用实例,展示系统设计开发的可行性和实际应用效果.     

面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究

提出一种二维GIS矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法.结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法.地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配.本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法.试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的.     

Visual Analysis and Semantic Exploration of Urban LIDAR Change Detection

Many previous approaches to detecting urban change from LIDAR point clouds interpolate the points into rasters, perform pixel‐based image processing to detect changes, and produce 2D images as output. We present a method of LIDAR change detection that maintains accuracy by only using the raw, irregularly spaced LIDAR points, and extracts relevant changes as individual 3D models. We then utilize these models, alongside existing GIS data, within an interactive application that allows the chronological exploration of the changes to an urban environment. A three‐tiered level‐of‐detail system maintains a scale‐appropriate, legible visual representation across the entire range of view scales, from individual changes such as buildings and trees, to groups of changes such as new residential developments, deforestation, and construction sites, and finally to larger regions such as neighborhoods and districts of a city that are emerging or undergoing revitalization. Tools are provided to assist the visual analysis by urban planners and historians through semantic categorization and filtering of the changes presented.     

机场净空区CAD系统设计

针对机场净空区设计、计算以及人工出图工作繁重等问题,在三维地形模型的基础上提出机场净空区设计专用CAD系统的功能框架,采用参数化设计方法开发相应的集成CAD系统．采用ARX（AutoCAD Runtimee Xtension）和VC＋＋对AutoCAD进行二次开发,在AutoCAD中实现该专用CAD系统的各项重要功能,给出三维地形三角网格的数据结构以及净空区各限制面的建模方法;通过构建和比较分析机场实地三维模型和机场净空立体模型,直观地显示出机场净空障碍物的分布,自动生成包含净空区地形的平面图和剖面图．某机场的实例表明,该专用CAD系统可简化繁重的计算和出图工作,对促进机场净空区设计具有参考价值．