3DML在省级三维平台的应用

在三维数字城市快速发展的今天,三维模型的传输效率严重制约了它的应用和发展。随着skyline6.5系列软件的推出,一种新的三维模型数据库格式3DML不仅使三维系统在运行效率上有了显著提升,而且它支持在移动端的应用。本文从3DML在广东省三维平台上的应用中阐述该模型的制作方法及特点,并对其优化方法进行了探讨。     

空间数据产品坐标系统转换方法与实现

详细介绍了3D产品(DOM、DLG、DEM)在1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家大地坐标系之间的相互转换。3D源数据包括以Geo TIFF格式为代表DOM数据、以Autodesk公司的DXF文件为代表的DLG数据和以Arc/Info Binary Grid格式为代表的DEM数据。本系统以VB6.0为平台进行开发设计,通过解析各数据文件的文件结构,直接定位、修改数据文件的坐标信息,该系统独立于现有GIS及测绘相关软件产品,数据处理快速,转换效率高,能够比较精确地实现小区域的坐标转换。     

GDEM数据格式转换

目前,GDEM数据是覆盖范围较广、分辨率较高的全球数字高程模型数据。它为诸多涉及地理信息的学科和领域提供了精确的地形信息。本文通过对ASTER GDEM数据的Geo TIFF格式的分析与研究,实现了从GeoTIFF数据格式向Arc GIS的grid格式及NSDTF_DEM格式数据的转换,并实现了Virtuo Zo_DEM,CNSDTF_DEM,grid三种DEM数据的相互转换,最后基于Surfer软件对GDEM数据进行了应用实验。     

利用FME实现MapGIS向ArcGIS的数据转换

通过对MapGIS和ArcGIS数据格式的分析以及传统数据转换方式的探讨,提出了利用FME实现MapGIS向ArcGIS数据转换的技术路线,对比分析了目标数据中点、线、面要素与原数据的差异。大量实践表明,通过转换成Geodatabase（MDB）是实现MapGIS向ArcGIS数据格式转换的最佳途径。     

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。     

基于X3D的虚拟场景设计方法

X3D是新一代国际标准的互联网3D图形软件规范、技术和产品,弥补2D平面世界很难满足人们需要的缺陷.文中应用3DSMax建模软件以及X3D三维图像标记语言,介绍一种虚拟三维场景设计方法.将三维场景的数据划分为建筑层、植被层、道路层和独立地物,利用X3D进行背景、灯光、视点等节点的设置以及用户交互方式,最终实现三维场景的建立与浏览,使浏览者身临其境地从各个角度进行全面观察.     

基于3DMax与CityEngine的城市道路路灯快速批量自动建模方法

针对三维城市建模过程中采用手工建模方法对道路附属设施路灯等进行建模与摆放,效率低,位置不精确等缺点,提出基于3DMax与CityEngine的城市道路路灯批量建模与摆放方法。首先,在3DMax中建立不同的路灯模型;其次,分析路灯坐标点与道路中心线的空间关系计算邻近角,再导入到CityEngine中,通过规则程序调整路灯的大小与方向,实现在路灯坐标点上的批量自动建模。所建模型可转换为obj、3ds等通用的三维数据交换格式,可方便地实现数据共享和重复利用。最后对该建模方法进行验证,并将生成的路灯模型与道路模型进行整合,结果表明该方法实用、可靠,可节约三维城市道路附属设施数据建设的时间和成本。     

基于WebGL的一种新型3D模型可视化技术研究

WebGL绘图标准的发布和兴起,方便了WebGIS应用的开发和使用,使用户可以随时随地在浏览器上观看各种3D模型和场景。而如何快速高效地显示这些3D模型,成为横亘在Web GIS开发者面前的一道难题,模型格式的优劣自然成为影响可视化性能的关键因素。现介绍一种新型3D模型格式glTF(gl Transmission Format),通过与常用的3D交换格式COLLADA进行对比,分析总结了glTF的特点和优势。同时,基于WebGL开发了B/S模式的三维GIS应用GLTFViewer,实现对该模型的解析和显示。最后,通过与COLLADA模型的可视化对比实验,证实了glTF模型在可视化方面的优越性。     

基于3D GIS矿井系统的研究

矿井信息系统是一个复杂的信息系统,为有效管理矿井,满足安全高效生产的目标建立基于3D GIS的矿井信息系统。研究3D GIS矿井的软件体系结构、分析系统的功能需求,阐述系统的关键技术和实现的方法。重点研究三维地质与巷道的三维建模方法,给出巷道三维模型与地质模型的二者拓扑关系建立的实现方法。在三维模型基础上可以实现巷道网络最优路径决策的和地质切割的空间分析以及利用粒子系统进行事故的仿真模拟。     

OSM Buildings在三维电子地图中的应用研究

三维建筑物是三维电子地图的重要组成要素,现有的网络地图普遍采用Web GL技术在地图上展现建筑物三维效果。本文则采用开源纯Java Script技术的OSM Buildings三维建筑物引擎实现在传统二维电子地图上添加三维建筑物并支持在浏览器中以无插件的方式浏览3D场景。全文详细叙述了三维建筑物所用底图数据的采集、校正、投影以及将底图数据转换成OSM Buildings所支持的Geo JSON格式的过程。     

Visualization of geologic geospatial datasets through X3D in the frame of WebGIS

Abstract

3D geo spatial data have become the normal. However, to view the data, usually expert software is required, which have up to now hindered the wide spread use of 3D scenes for the display of geological data. The internet real time 3D rendering framework X3D is assessed regarding its suitability for building a geological GIS on the internet. Especially important for geological data, 3D rendering enhances the intuitive grasp of the data and enables the user to interactively explore it. It is often necessary to find a solution to distribute this data to a wide range of interested parties, experts and non-experts alike. According to the nature of 3D data, the best technique to display geo-data, the modeling of objects and unresolved issues have to be taken into consideration. The internet is the apparent tool for the public distribution and visualization of 3D data and it was found that through the open ISO-standardized format X3D it offers a multitude of possibilities. A 3D geological interactive map was created with these prerequisites to identify challenges and possibilities through this process. It was found that the use of lead to satisfactory results, that could probably not have been achieved with another technology.     

基于GIS的3维地质建模与可视化研究

提出一种基于GIS的简单、快速和直观的3维地质建模及可视化方法。利用ArcGIS的VBA语言编写钻孔数据提取程序生成钻孔3维模型;通过空间插值工具生成地层的TIN表面模型,并基于矢量化工具获取的断裂线生成断层的3维表面模型,从而组合成地质构造的结构模型。此外,利用C#语言基于SceneControl组件开发了3维地质可视化系统原型,并对构建的地质结构模型进行了展示。系列实验结果表明,该方法具有操作简单、可视化效果好和系统开发周期短的特点,在地学研究、工程应用和其他相关领域具有一定的推广应用价值。     

基于VRML的层状地质体3维建模

为了形象地表现层状地质体形态,本文利用VRML在虚拟环境中建立了3维地质体。根据层状地质体的实际情况,本文利用VRML中的几何形体建模节点ElevationGrid和IndexedFaceSet创建了3维地质体的虚拟现实模型。该方法利用钻孔数据获取层面数据,使用Surfer软件进行数据插值,得到网格化数据文件,用网格化文件与ElevationGrid节点相结合,模拟地质体上下表面,用IndexedFaceSet节点建立两层表面边界,从而构成一个视觉上闭合的3维实体。最后用此方法建立了层状地质体的虚拟现实模型实例。     

摄影地形测量数据的三维融合和可视化

本文首先解释T-共线方程的概念,提出了基于T-共线方程进行三维配准的准则和数学模型,以及两共轭影像在三维空间进行配准和三维重建的计算方法。可视化将人类对现实世界认识的准则:感觉-思维-认知,应用于对数据世界的认识,因此配准、融合和立体视觉重建,有助于对地球影像的理解和解译。本文以三个案例的卫星和航空摄影地形测量数据,基于T-共线方程,对摄影地形测量数据的配准、融合和可视化,进行了原理性试验。     

城市三维GIS中的海量数据组织方法

针对城市三维GIS中的海量数据组织需求,本文设计并实现了基于关系数据库的三维模型数据库,主要特点是支持地形数据、三维模型几何与纹理数据的一体化存储和属性的自定义动态管理。结合城市三维GIS中的海量数据访问和管理需求,从空间索引、纹理缓存、属性存取、数据加密、数据更新等方面介绍了该架构,指出按模型类别建立分类索引,能够提高空间索引查询效率。     

A Hybrid System of Expanding 2D GIS into 3D Space

A hybrid system that integrates two-dimensional (2D) GIS and three-dimensional (3D) visualization has been developed to provide unique solutions to application domains where traditional 2D GIS and 3D visualization cannot alone provide a solution. In this paper, we focus on three key issues in realizing such an integrated system, including large-scale terrain rendering, 2D and 3D combination display (for example, rendering 2D GIS layers in 3D space), expanding traditional 2D GIS analysis functions into a 3D environment, and visualizing 3D geographical data. A generic framework is developed to integrate 3D visualization with various types of 2D GIS, such as commercial GIS software, open source GIS software and spatial databases. A prototype 2D and 3D hybrid system that seamlessly integrates 2D GIS (developed with ArcEngine) and 3D rendering engine (developed with DirectX) is then developed based on the framework. In this hybrid system, 2D and 3D data are viewed within the same scene. Multiple 2D GIS layers are overlaid on the base terrain using a Level of Detail (LOD) model. Advanced query functions, data accessing, data management and spatial analysis, which are executed in the traditional 2D GIS, are provided to users in a 3D environment by continuously transforming information between the 2D GIS subsystem and the 3D subsystem. The 3D data are organized and displayed by Keyhole Markup Language (KML) and textured 3D models in the COLLAborative Design Activity (COLLADA) format. The prototype demonstrates that this hybrid system has effectively addressed the three key issues identified above and that it can seamlessly integrate 2D GIS and 3D visualization. The hybrid system has great potential to be employed in many application domains, such as urban planning, landscape design and environmental decision making, among others, to enhance the 3D design capability and facilitate public participation in the planning, design and decision-making process.     

三维地质模型与可视化研究的现状分析

三维地质模型研究涉及到三维数据模型、三维构模技术和可视化处理等多个方面的内容,近年已成为国内外的研究热点。文中对三维地质数据模型的分类和三维可视化等方面的研究现状进行了总结,分析了三维地质模型建模方法和它们的优缺点,详细讨论了本领域目前的研究热点问题,指出了目前在三维地质建模方面存在的问题。对三维地质数据模型、三维地质模型的建模方法和三维可视化等方面的发展现状进行了总结,并指出了本领域存在的问题。     

区域地质调查路线剖面图加密重建与三维可视化

路线剖面图是区域地质调查平面图的重要补充,其三维重建可明确反映地质层面的地表展布与地下发育情况,是重建区域三维地质模型的必要数据。针对区域地质调查路线距离长、褶曲多、地质结构复杂的特点,本文建立了一种基于纵向定位线的剖面特征点三维坐标转换模型,提出了地质界线特征点加密算法,能够有效地提高重建路线三维剖面的准确度与光滑度。研发的剖面三维重建模块已应用于多幅实际区调数据工程项目,应用结果表明:该方法可满足区域地质调查建模需求,剖面重建效果良好,具有较好的实用价值和应用前景。     

S3M空间三维模型数据格式的特点和应用

中国地理信息产业协会团体标准T/CAGIS 1-2019定义了一种开放式可扩展的空间三维模型数据格式Spatial 3D Model(S3M),适用于空间三维模型数据的传输、交换与共享,有助于解决多源空间三维模型数据在不同终端地理信息平台中的存储、高效可视化、共享与互操作等问题。本文分析了S3M格式的特点和优势,提出基于S3M的多源异构数据跨终端应用框架,并基于S3M SDK利用实际数据进行了功能和性能测试。     

3维数据模型及地下管网的3维建模

介绍了目前国内外3维数据模型的研究现状及几种比较常用的3维数据模型。在对各种3维数据模型分析概括的基础上,基于城市地下管网自身的特点,指出了采用CSG-BR混合模型对地下管网进行建模的可行性和优越性。