通过真正射影像快速构建三维建筑物场景的方法

数字摄影测量技术正从单机工作方式向系统集成的工作方式转变,获取和处理空间数据已变得较为容易。在三维数字城市建筑物建模方面,要求必须快速有效地提取建筑物边界,才有可能进行快速的三维景观建模作业。本文提出了利用DSM和真正射影像相结合构建地形景观的一种新方法,首先从真正射影像上提取建筑物的边界线,对建筑物多边形进行三角化处理,视地面模型为一带洞多边形,同样进行Delaunay三角化处理,接着从DSM和DEM获取建筑物的高度信息,构建三维建筑物模型,最后通过纹理映射的方式,对整个建模场景进行纹理贴图,这一方法取得了较好效果,已经在生产实践中得到了应用。     

关于城市三维景观建模的探讨

本文以乌鲁木齐市三维景观建模项目为依托,阐述了利用数字摄影测量系统,获取城市基础地理信息,结合GIS、虚拟现实、仿真等系统软件,建立城市三维景观的方法；探讨了在城市三维景观制作过程中存在的关键技术问题。     

基于多源数据集成的城市建筑物三维建模方法

建筑物是城市的载体和形象表达,是城市的重要组成部分,建筑物三维模型是构建数字城市、虚拟城市和智慧城市的重要基础.针对现有的建筑物三维建模方法成本高、操作繁琐和复杂、劳动强度大的缺陷,提出一种基于多源数据集成的城市建筑物三维建模方法,并借助GIS建模技术实现了城市建筑物三维模型的自动构建.其主要原理和操作步骤为:首先,以...     

城市景观三维重建中的三角剖分算法

在构建城市景观时,为了快速精确地重建建筑物、绿地、河流等三维模型,提高自动化程度,缩短建设周期,需对用户采集的矢量地物数据进行三角剖分,再以OpenGL重绘三维模型。本文提出了一种对多边形进行三角剖分的递归分割算法,并以VisualC++实现,以实际的4万多个建筑物进行三角剖分实验,充分证明其是有效的。     

城市景观三维模型库的原理、构建及应用

随着“数字城市”建设的兴起,如何实现城市景观的精确三维重建正成为目前的研究热点。现实世界的复杂性决定了对其进行数字化三维表达的复杂性,为实现城市景观的快速三维重建,本文提出建立城市景观三维模型库的思路。基于城市地物人工构造所具有的相似性特征,将其进行系统性的总结归纳,为不同地物的建模服务。本文设计了由建筑物特征库、建筑物纹理库、地面覆盖纹理库和独立地物模型库组成的城市模型库结构,并通过在若干三维数字城市工程中的实际应用对具体构建方法及使用效果进行了研究。     

基于Cityengine平台的CGA规则室内三维建模方法研究

随着三维数字城市建设的兴起和不断发展,3D GIS技术逐渐被人们所重视,多种三维建模软件也已被大量应用在三维数字城市的设计和创建中。首先通过与传统建模软件的对比,分析了Cityengine城市引擎软件在快速批量建模和与GIS软件数据交互方面的优点,同时也指出了Cityengine在建筑物室内场景方面缺乏对建模规则的研究。因此本文利用二维GIS几何数据作为模型的底面基础数据,借助Cityengine软件特有的CGA语法编写规则文件,对Cityengine平台下创建建筑物室内三维场景的方法进行了初步探究。通过对该方法的研究旨在使三维室内外场景形成良好的整体,弥补之前Cityengine只能对大场景进行外部批量建模而缺乏对内部模型研究的不足,扩展Cityengine在三维建模领域的应用范围,为智慧城市的创建设计以及可视化分析提供了新的手段。     

三维GIS中建筑物的若干问题探讨

随着GIS向三维领域的不断发展，三维GIS中实体目标的数据获取和建模显得越来越重要。以三维GIS中的建筑物作为研究对象，分别从建筑物的各类数据的获取方法和模型建立技术等方面进行了深入分析，并着重介绍了基于数字地图资料的数据获取和建模方法。     

基于实体模型的三维GIS矢量数据管理

三维城市景观系统和三维城市地质系统的融合是城市GIS的发展趋势,提出了一种针对真三维城市GIS的基于实体的三维矢量空间数据模型,并设计了相应的数据结构和数据管理器。     

3维城市景观阴影绘制算法的研究与实现

真实感3维可视化技术是数字城市的关键技术之一,随着CPU和GPU能力的不断增强,使得实时的真实感阴影得到广泛的应用。在3维城市景观中,通过多边形模拟建筑物,利用阴影数学的原理,在建筑物渲染过程中利用变换矩阵来生成阴影,并通过多边形偏移和模板测试来改善阴影效果;通过BillBoard技术构建树木,采用光影贴图的方法来生成阴影。实验证明该算法计算简单、速度快,能够满足3维场景真实性与实时性的要求。     

3维城市景观阴影绘制算法的研究与实现

真实感3维可视化技术是数字城市的关键技术之一,随着CPU和GPU能力的不断增强,使得实时的真实感阴影得到广泛的应用.在3维城市景观中,通过多边形模拟建筑物,利用阴影数学的原理,在建筑物渲染过程中利用变换矩阵来生成阴影,并通过多边形偏移和模板测试来改善阴影效果;通过BillBoard技术构建树木,采用光影贴图的方法来生成阴影.实验证明该算法计算简单、速度快,能够满足3维场景真实性与实时性的要求.     

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3DGIS的城市规划可视性分析模型研究

视觉效果是城市规划需要考虑的重要要素之一.基于3 DGIS的计算机技术可以用于定量分析城市三维景观空间的可视性.本文介绍了可视性分析应用于城市规划的流程,提出了针对地形和建筑物可视性分析的数学几何模型.在地形可视性分析模型中,采用了一种结合水平投影和高程插值计算的方法判断地形上两点之间的通视性;在建筑物可视性分析中,采...     

Web-based visualization of large 3D urban building models

Adaptive rendering of large urban building models has become an important research issue in three-dimensional (3D) geographic information system (GIS) applications. This study explores a way for rendering web-based 3D urban building models. A client–server hybrid rendering approach is presented for large 3D city models, stored on a remote server through a network. The approach combines an efficient multi-hierarchical building representation with a novel image-based method, 3D image impostor generated on demand by a remote server. This approach allows transferring complex scenes progressively while keeping high visualization quality. We also evaluated the rendering and data transferring performance of the proposed approach.     

基于ArcGIS的三维建筑日照时态模拟

以福州大学怡山校区为例,在ArcGIS 10环境中,结合SketchUp构建三维建筑模型,对建筑物接受日照和产生阴影遮挡情况进行三维可视化时态模拟研究,提出了无需插件的MultiPatch三维模型创建思路以及三维建筑的日照分析方案。研究结果不仅可为城建规划部门及居民提供快捷可靠的科学日照分析手段,而且拓展了三维建筑模型在GIS中的应用。     

基于VIRTOOLS的城市3维仿真系统的开发与实现

阐述了基于VIRTOOLS开发平台建立城市3维仿真系统的方法及关键技术.特别是针对3维仿真引擎实时处理大场景海量3维模型数据的难点问题,提出了3维模型动态加栽方法.通过该方法建立的城市3维仿真平台,克服了一般3维引擎对3维模型数据量的限制,能实现城市无限区域场景的无缝实时浏览.     

城市三维可视化中规则房屋墙面纹理图像的压缩与恢复

以城市三维可视化中的房屋墙面纹理图像为对象，就其压缩与恢复的方法进行了研究，提出了一种基于自相似性墙面纹理分割的纹理图像压缩与恢复方法，以及对由于遮挡而墙面不完整的纹理图像的复原方法，并通过实例说明了此种方法对于城市三维可视墙面纹理贴图的实用性。     

基于土地利用的三维景观格局指数变化分析

由于传统二维景观格局指数未考虑地形特征对景观格局指数的影响,为进一步研究地形结构对景观格局指数的影响,以重庆主城区为研究对象,利用ENVI5.2、ArcGIS10.5、Fragstats4.2平台,对重庆主城区不同城市化阶段的Landsat影像数据进行土地利用变化和三维景观格局分析。结果表明,2008-2018年研究区土地利用面积发生了较大变化,表现为林地和建设用地增加,耕地减少,湖泊与河流面积变化不大;景观格局变化主要表现为景观受人类干扰较强,随着城镇规划越来越合理,景观破碎度减少,景观异质性降低。通过对比二维景观格局指数发现,三维景观格局指数更能反映研究区的景观格局。     

Utilities of Virtual 3D City Models Based on CityGML: Various Use Cases

Virtual 3D city models are increasingly being used to model the realms of the real world for utilization in a number of applications related to environmental simulations including, urban planning, mapping the energy characteristics of buildings, noise mapping, flood modelling, etc. Apart from geometric and appearance/textural information, these applications have a requirement for complex urban semantics. Currently, a number of 3D standards are available in CAD, BIM and GIS related domains for the storage, visualization and transfer of 3D geospatial datasets. Initially, the 3D data models (such as COLLADA, VRML, X3D, etc.) were purely graphical/geometrical in nature and mainly used for visualization purposes. With the inclusion of thematic modules in OGC CityGML, the integration of geometry and semantics in a single data model paved the way for better sharing of virtual 3D city models. In spite of the availability of a wide range of 3D data standards, there are certain differences with respect to geometry, topology, semantics, LODs, etc., which complicates the integration of 3D geodata from heterogeneous sources. This paper serves to highlights the need for the innovative solutions with respect to the urban environmental related simulations primarily based on the use of virtual 3D city models. Four use cases are studied in this context namely, (1) urban solar potential estimation using CityGML models, (2) simulation of traffic noise level mapped on building walls from the urban road segments, (3) CityGML based 3D data models interoperability, and (4) 3D indoor logistics and subsurface utilities. However, for modelling majority of use cases, CityGML does not provide explicit thematic representations but provides support for extending the CityGML schema using Application Domain Extensions. In a nutshell, the study explores the semantic modelling capabilities of the CityGML for the transformation of native 3D virtual city models to one satisfying capabilities like semantic information and support towards interoperability.     

3维城市模型的可视化研究

本文在对已有的３维（３Ｄ）城市模型进行分析的基础上,着重探讨了建筑物模型的构造方法,提出了一种分层组合模型方法构造建筑 及在此模型基础上的动态显示、空间分析和交互操作等功能,并开发了一个应用系统（３ＤＴＯＯＬ）对３Ｄ城市模型中的地形和建筑物进行整体维动态显示和操作。最后利用约４ｋｍ＾２试验区对本文提出的模型和开发系统进行了全面的实验研究。     

Digital Archiving and On-line Publishing of Old Relief Models

Abstract

Although people rarely think of relief models when speaking about cartographic products, these artefacts are probably the most impressive way of visualizing landscapes. Unlike traditional maps or globes, most relief models are unique, vulnerable hand-made objects. Digital archiving is an important step in their preservation. There are special tools for this task, but these equipments are rather expensive, and libraries or other institutes that usually own these models cannot spend too much. The authors examined various on-line tools to create digital 3D representation of relief models using a set of photographs as source. These tools create point cloud and textured triangle mesh based on matching patterns on the photos. A workflow was developed which uses these web services and produces the digital 3D version of relief models. This paper introduces the method, discusses the details of successful photographing, the possible post-processing of the results. A new web site, using the X3DOM technology to show the digitized models to the general public, is also introduced.