基于倾斜摄影建模技术的三维地形实体模型制作研究

针对传统三维地形实体模型制作过程中,制作工艺复杂、制作周期长、不能很好地反映真实地物地貌特征等问题,本文提出了一种基于倾斜摄影三维建模技术的地形实体模型制作方法。最后通过实例证明,该方法制作出的三维地形实体模型成型速度快、精度高且能够真实、详细地反映地物地貌的特征信息。     

三维实体模型的建模技术

三维实体模型是虚拟战场环境建立与应用的重要组成部分。本文重点研究了三维实体模型设计思路和制作技术方法,并以三维武器(飞机)模型作为实例进行了具体实践,阐述了基于3D-MAX设计武器模型的思路及实现过程、模型制作、模型渲染的技术方法。     

高精度曲面建模的三维地形可视化研究

根据高精度曲面建模理论(HASM)中曲面单元算法的特点,提出基于视点的多分辨率LOD实时生成算法。该方法通过对规则格网的DEM数据进行划分,以单元分片为基本单位对DEM数据进行组织。根据各曲面单元与视点的相对关系,以不同间距对曲面单元进行内插,实时重建视景内的三维地形。在实时显示过程中,对硬盘中的数据进行实时读取,采用多线程技术对图像渲染操作进行处理,实现了对DEM数据的实时计算、动态显示。该方法无需对规则格网DEM数据建立空间层次组织结构,在对虚拟地形进行实时漫游过程中,存储空间占用少,不受数据规模的影响。     

三维真实感地形建模与可视化

研究了三维真实地形建模与可视化的整个流程,利用OpenGL通用图形程序接口实现了基于DEM数据与遥感影像的三维地形的快速生成与仿真;并将三维地形生成技术应用到了天山公路三维地质灾害场景可视化中。详细阐述了以遥感影像作为地形纹理的处理方式与流程以及构建真实地形场景技术的方法和优化方案,提出了在实际应用中建立个性化三维地形系统的重要性。     

基于规则库的三维地质自动建模技术研究

利用规则统一三维实体间的语义形式化表达,为建模提供统一的方法。利用三维矢量数据模型的框架,对直钻孔、斜孔、剖面、等值线、断层、褶皱等数据源,分别按规则制定一种数据格式,对多源地质数据进行标准化和信息融合,经过地质面和地质体的快速构建,提出了建立基于规则库的三维矢量数据模型。同时研究了适合各类地质特点的三维模型自动构建方法,包含多源数据耦合层状地质体自动建模技术、基于剖面单元格划分的分区—拼接自动建模技术、多约束下复杂地质结构快速建模技术、空间约束条件下三维地质属性建模技术等。在确保模型精度的前提下,尽量减少人工交互建模的工作量,提高了建模效率。     

数字地形建模的真三维TIN算法研究

The problem of taking an unorganized point cloud in 3D space and fitting a polyhedral surface to those points is both important and difficult. Aiming at increasing applications of full three dimensional digital terrain surface modeling, a new algorithm for the automatic generation of three dimensional triangulated irregular network from a point cloud is proposed. Based on the local topological consistency test, a combined algorithm of constrained 3D Delaunay triangulation and region-growing is extended to ensure topologically correct reconstruction. This paper also introduced an efficient neighboring triangle location method by making full use of the surface normal information. Experimental results prove that this algorithm can efficiently obtain the most reasonable reconstructed mesh surface with arbitrary topology, wherein the automatically reconstructed surface has only small topological difference from the true surface. This algorithm has potential applications to virtual environments, computer vision, and so on.     

三维陡崖符号的自动建模研究

针对三维地形图中某些地貌符号难以建模的问题,以陡崖符号为例,提出了一种基于不规则三角网自动提取陡崖边缘线的方法,根据不同光照条件下的视觉感受规律,建立了陡崖符号的光照模型,并对其数学表达进行了研究,介绍了陡崖符号的自动建模流程,有助于其他类似地貌符号模型的自动建立。     

矿井巷道三维自动建模方法研究

基于地理信息系统和虚拟现实技术,提出了由二维巷道到三维巷道的自动建模方法,研究了二维巷道表达、数据提取与组织和三维巷道生成等问题,开发了一个原型系统,完成了二维巷道数据导入、模型转换、渲染与驱动,并结合河南平煤集团大庄矿实际,实现了巷道模型的自动建立,取得了令人满意的效果。     

DXF与OpenFlight API虚拟三维管网自动建模技术研究

通过分析DXF文件数据结构与三维管网模型,从DXF文件中提取二维管网数据,通过OpenFlight API构建三维图形并写入FLT文件,直接生成地下管网三维模型,实现了大场景地下管网的自动、快速建模。     

乡村区域建筑物自动三维建模方法研究

乡村信息化建设是实现智慧乡村建设目标的前提,而恢复乡村区域的三维场景是实现乡村信息化建设的基础.根据已有的海量遥感数据,提出了一种迁移学习支持下的乡村区域建筑物自动三维建模方法.首先利用卷积神经网络(CNN)构建的建筑物解译模型检测目标区域的建筑物,然后利用Canny算子和约束性条件下的Hough变换检测并提取建筑物轮廓,最后采用参数化建模的方法自动重建建筑物的三维模型.实验结果表明,该方法建模效率高、成本低、自动化程度高,可应用于乡村辅助规划、确权调查、精准扶贫和空心村整治等工作中.     

一种改进的地形三维建模方法

在利用逐点插入法建立Delaunay三角网的基础上,为快速搜索插入点所落入的三角形,引入了一种改进的空间栅格索引机制,并充分利用三角形的邻接关系进行三角形检索。提出了一种由三角形出发内插规则格网数字高程模型(DEM)的方法。试验表明,所提出的构建Delaunay三角网和内插格网DEM算法的效率较高。     

滑坡模拟三维地形建模关键技术与应用

高精度滑坡地形数据是滑坡模拟准确度和可视化效果的重要保证。针对当前高精度滑坡地形建模渲染全部地形数据导致滑坡模拟程序运行缓慢,分层分块处理地形数据并将地形数据块分批调入内存进行组合渲染导致参与滑坡模拟计算的地形数据不连续且分辨率不统一的问题,本文提出了一种面向滑坡模拟的四叉树LOD地形建模改进方法。将地形数据完整读入内存参与数值计算,在可视化阶段从地形数据中动态构造不同分辨率地形数据块进行组合渲染,为滑坡模拟提供完整连续地形条件,同时保证滑坡地形三维可视化效果,并有效提升模拟程序运行速度,该方法在场景浏览时不会对滑坡模拟的结果产生实际影响。滑坡模拟试验验证了本文方法在滑坡模拟三维地形优化建模方面的有效性和实用性。     

三维地形可视化技术研究进展

三维地形是虚拟自然环境中不可缺少的因素,也是虚拟仿真领域中视景系统的重要组成部分。该文将地形生成技术概括为三维地形简化技术、大规模地形数据的动态调度与地形简化相结合的处理技术和地形纹理数据的组织与应用技术等三大类,并分别介绍了这三类技术的相关理论和方法。     

地形可视化仿真建模技术研究与实现

在地理信息的三维可视化的研究中,TIN是构建DEM最常用的方法,为了使生成的TIN模型更具有真实感,提出了基于VB与DirectX表面绘制的方法,并通过实例验证了该方法的可行性。     

城市管网三维建模技术研究

设计了城市管网三维模型的逻辑结构,介绍了基于Super Map的管网三维建模技术,解决了管网拓扑模型中的假节点、流向等问题,并以大连石化矿区燃气管网建模为例,详细介绍了在Super Map中三维建模技术的具体步骤。     

地形三维建模中特殊地物的处理方法

在三维建模领域,空中三角测量通过少量的控制点,按一定的数学模型加密解算出所需要的全部控制点及每张像片的外方位元素并由此进行三维重建工作;若遇到一些特殊地物(如桥梁、铁塔、水域等)时,往往会出现模型错乱、模糊不清、有漏洞或无法正确显示等一系列问题。本文采用倾斜摄影测量建模的方式,对一些特殊地物进行信息采集,再利用专业软件进行加工处理,用3dsmax类建模软件对采集的信息进行精细建模,用skyline类软件进行三维场景编辑及漫游,从而能够实现基于原本样貌重建特殊地物的三维模型。     

三维场景实时建模中地形生成算法优化

通过分析三维场景实时渲染中视点无关与视点相关地形生成算法的性能,提出了优化的视点相关地形生成算法。此算法主要针对地形拆分、可视精度计算、观察视点距离计算、以及地形可见性裁剪这4个方面的策略做出了详细的阐述。并以渲染精度为衡量标准,通过实验对比分析了优化后的视点相关地形生成算法与视点无关地形生成算法的性能。除此之外,以渲染效率为标准,通过实验分析对比了优化后的视点相关地形生成算法与原视点相关地形生成算法的性能,并给出了一个运用此优化算法构建的三维地形模型。     

基于三维激光扫描技术的建筑物三维建模研究

以某建筑物为例,进行三维激光扫描,研究三维激光扫描的系统组成与其工作原理、特点,采集建筑物点云数据,处理建筑物点云数据等数据处理方法,分析建筑物三维建模的方法,重建建筑物模型。     

基于规则的三维地理信息系统自动建模

利用ArcGIS生成平面矢量图形,并存储三维信息到属性数据库,再利用CityEngine编写规则自动生成模型。根据此方案制作了湖南农业大学三维模型。研究结果表明:基于规则的三维建模方法具有快速高效、更新方便等优点,特别适合海量数据背景下的智慧城市模型批量生成,同时可以满足不同参数条件下规划方案的比选要求,为景观规划和地理设计提供技术支持。