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.     

地下建筑物三维测绘技术初探

针对城市中地下空间建筑物的广泛开发和利用,探讨了地下建筑物的三维测量和三维可视化技术,并基于AUTO CAD和Sketchup绘制了地下建筑物的三维地形图。三维表达的地下建筑物能给管理和规划人员直观的展示地下空间信息,且能进行各种量算和分析,可以帮助其进行分析决策。因此,地下建筑物的三维测绘技术及据此建立的地下空间信息系统可广泛应用于城市地下空间规划、城市地下空间管理以及城市地下建筑物内部管理。     

三维GIS的城市暴雨积涝灾害模拟

针对传统基于二维GIS进行城市暴雨积涝模拟分析不能立体地展现积涝灾害动态演进过程、地物受灾情况的问题,该文提出了基于三维GIS进行城市暴雨积涝灾害模拟分析。该方法综合应用精细化建模与地物拉伸建模技术,通过区域DEM构建、地表路面建模、建筑物建模、地形匹配构建研究区三维模型;以改进的D8算法进行汇水区划分,应用径流系数法进行汇水区产流计算。研究结果表明,该方法能够有效实现三维场景中暴雨积涝积水深度、积水范围计算以及积水深度、受灾房屋、受灾道路可视化表达,为城市暴雨积涝灾害防灾减灾提供技术支撑。     

基于北京一号卫星影像的建筑阴影测量建筑高度的应用研究

在分析遥感影像建筑物阴影与实际高度关系的基础上,阐述了依据影像阴影估算城市建筑物高度的原理和方法,设计了一种基于影像建筑物阴影特征快速提取高程信息的技术方法。在使用北京一号影像数据的试验中,70%的有阴影楼房测量误差在4米以内。     

基于Google Map的测量数据可视化研究

三维建模是数字化城市建设过程中重要的环节,但是传统的三维建模软件如3d Max、Sketch Up、Skyline等在建模过程中不仅对数据质量要求很高,而且耗费大量的人力资源和时间资源,无法做到快速批量建模。本文的目的是对测量数据进行三维可视化管理,并不要求精细建模及纹理映射,只需要快速地建立几何模型。本文提出了基于Google Map的测量数据可视化研究,以Google Maps API作为开发工具,在谷歌地图上实现控制点信息和建筑物的三维可视化管理。     

面向规划的建筑物屋顶精细纹理快速生成方法

针对三维规划审批对精确的空间关系及逼真的三维可视化效果的综合需求,设计实现了两套针对大规模三维数字城市建筑物模型的屋顶纹理快速生成方案。方案一基于严格投影成像方程建立物方与像方对应关系,并根据视线方向、遮挡关系、成像分辨率等选取最优纹理进行映射。方案二通过建立相应的屋顶纹理库,并利用屋顶纹理智能匹配技术实现大范围屋顶纹理的快速合成。利用常州市三维城市模型数据进行了实验分析,实验表明,这两套纹理生成方案生成的屋顶纹理都满足建筑物纹理重建生产要求,极大地提高了三维建模效率。     

基于Cesium的多尺度城市三维建筑模型可视化

城市空间信息平台的建设既要考虑宏观上的大区域空间格局分析,也要有微观层上的细节化信息分析,因此产生多尺度空间表达的需要.三维空间数据的多尺度表达,不同于二维数据,不仅要顾及输入数据的粒度特征,还要顾及可视化渲染软件平台的技术特征.鉴于Cesium成为三维空间数据可视化表达的重要平台,本研究基于Cesium系统平台及其三维可视化空间数据渲染基础功能,提出一种城市建筑物三维地图综合及多尺度可视化的方法,基于空间邻近、形状细节特征构建多层次二维数据基础,然后在多分辨率三维视觉感知条件下,实现三维建筑物的多粒度可视化渲染.     

基于三维GIS的虚拟校园环境研究

随着虚拟现实技术的发展,三维建模与可视化技术在智慧城市中得到了广泛应用。本文采用3ds Max软件对校园建筑物、道路、树木等地物地形进行三维建模,并在SuperMap软件下进行三维可视化,结合太原师范学院,研究数据获取、数据处理、三维建模、可视化等方面关键技术,重点研究粒子特效的制作及其在雨、雪、烟花特效制作中的应用,真实再现了校园三维环境。     

倾斜航空影像的城市建筑物三维模型构建研究

针对当前城市建筑物三维模型构建的需要,本文提出一套利用无人飞艇载四组合特宽角相机同时实现高精度空中三角测量和建筑物景观三维建模的技术路线。一方面通过基于四相机重叠影像自动匹配的自检校,达到设备轻小型化条件下的精密等效中心投影构像,用以支持高精度空中三角测量;另一方面,通过自检校的4个方向倾斜的相机,达到一次飞行同时获得四方向建筑物侧面影像的目的,为城市景观的三维表达、精细建模和可视化提供一种新的、快捷的技术方案。