CityEngine CGA支持下的传统民居复杂屋顶建模及优化——以衡阳市中田村为例

传统村落的民居建筑地方特色鲜明,在地方传统文化快速消逝的背景下,数字化成为民居建筑保护的有效手段,快速、批量、精确的三维建模是当前民居建筑数字化的关键问题。针对传统民居建筑的不规则性,本文利用ArcGIS CityEngine软件建模工具,对中国传统村落衡阳市中田村的传统民居建筑群开展了三维建模及其优化研究,深入阐析了传统民居批量、快速建模方案,优化了传统民居建模难度较大的复杂屋顶的建模规则,实现了精细建模的算法,为后续开展其他传统民居建模提供了一套有力、可行的建模体系及其实现路径。     

融合多源数据的古城构件模型库三维重建方法

针对传统建模方式在古城复原过程中存在偏离历史原貌以及建模工作繁杂冗余等问题,为最大程度上复原古城历史原貌,该文基于多种来源数据的协同处理,对古城三维信息进行有效的挖掘、整理和数字化,分析古城建筑特征,从古城建筑群中抽象出建筑局部构件,采用CityEngine规则建模的方式,构建出古城构件规则模型库,通过对模型库中各构件的调用与拼接,实现大场景下的批量三维建模工作.该文以赣州古宋城为例,运用此方法完成了古宋城的三维数字化重建,实验表明,该方法在真实还原大场景三维模型工作中具有显著优势.     

TLS技术在表面复杂文物三维重建中的应用研究

以北京大学西门内一尊华表的数字化和三维建模为例,分析了地面三维激光扫描(TLS)技术在表面复杂纹理地物三维重建中的难点,并提出相应的解决方案,包括数据获取时扫描仪选择,反射片与表面无法完全贴合对多站点数据配准的影响,站点位置和脉冲频率对模型和纹理映射的影响,真三维模型构建中三维模型与二维纹理的准确映射问题等。该研究对地面三维激光扫描技术在其他文化遗产的记录、保存和建模中的应用具有一定的参考价值。     

TLS技术在表面复杂文物三维重建中的应用研究北大核心CSCD

以北京大学西门内一尊华表的数字化和三维建模为例,分析了地面三维激光扫描(TLS)技术在表面复杂纹理地物三维重建中的难点,并提出相应的解决方案,包括数据获取时扫描仪选择,反射片与表面无法完全贴合对多站点数据配准的影响,站点位置和脉冲频率对模型和纹理映射的影响,真三维模型构建中三维模型与二维纹理的准确映射问题等。该研究对地面三维激光扫描技术在其他文化遗产的记录、保存和建模中的应用具有一定的参考价值。     

利用CityEngine进行三维校园参数化精细建模

在现有二维数据的基础上进行快速的三维精细化建模是当前GIS领域的一个重要研究方向。本文给出了CityEngine参数化规则建模的流程和方法,解释了规则函数的原型及其作用,阐述了建筑物、道路、绿化和水体的三维精细化规则建模的具体步骤,并以山东科技大学校园三维为例,在CityEngine平台上构建了整个校园的三维场景。参数化建模能够通过参数更改模型的细节特征,实现了实时、动态的三维建模,弥补了传统建模方法的不足,对大规模城市快速精细化三维建模具有重要的指导意义。     

CGA参数化快速建模的研究与实现——以雨母山古寺庙建筑群为例

参数化建模是通过属性参数进行实时、动态、快速三维建模的新方法。本文基于CityEngine的CGA参数化建模技术,结合地理设计的框架,并与Sketch Up、3ds Max建模软件实现了模型共享,完成了衡阳市雨母山古寺庙建筑群的三维精细模型的集中展示,对古建筑文化基因进行了较为友好的三维诠释。通过拓展已有参数化规则,创建了符合中国古建筑群三维建模的规则模板,集中展示了各式各样特色造型与样式,拓宽了三维建模技术的应用范围,为古寺庙建筑群三维基因图谱的构建和虚拟旅游规划设计提供了详细系统方案与新的理念。     

基于ArcGIS的三维场景自动化精细建模

主要研究将ArcGIS强大的图形、属性数据组织和管理能力与CityEngine基于CGA规则的建模思想相结合,进行大面积三维场景的自动化精细建模,高效实现三维可视化.不但能够实现GIS数据中各种属性的快速、自动建模,还能实时修改规则,调整模型显示,降低了三维GIS建模的成本,缩短了三维建模的周期,同时也扩展了参数化精细建模的应用领域.     

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。     

一种道路网三维建模方法

针对道路网三维建模中成本高、周期长等问题,该文介绍了一种基于规则的道路网三维建模方法。在规则文件驱动下,该方法充分考虑道路网的结构化特征和地理环境,利用抽象化的道路网实体数据和属性信息,实现批量化道路网建模,并在云平台上发布,进而实现道路网三维景观的浏览、查询和分析。采用上述方法实现了一段包含立体交叉在内的道路网的三维模型的快速搭建。结果表明,该方法的规则复用性强、建模效率高、模型调整速度快,为在三维GIS环境下构建道路网模型提供了高效的技术手段。     

构件模型库的客家古村落三维建模方法——以白鹭古村为例

针对客家历史的重要载体--客家古村落正在面临着被破坏甚至消亡的风险问题,该文对其开展了三维建模方法研究,以进行数字化保护。通过分析客家古村落的建筑特点,首先对客家古村落中的建筑群整体布局展开研究,合理划分出单体古建筑;其次,将单体古建筑拆分成不同类型的子构件并研究各自建模规则,创建了面向客家古村落的建模体系与框架;最后采用CityEngine的规则建模技术为主,结合3DS Max三维建模软件,对子构件进行三维精细建模,构建了基于模型库的客家古村落三维建模方法。并以白鹭古村为例,利用此方法完成了白鹭古村古建筑群的三维精细模型的展示,并开发出了白鹭古村三维仿真系统。实验表明:该方法能够大大提高三维建模效率,快速完成对客家古村落的三维建模。     

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。     

不动产登记数据的建筑分层分户三维建模关键技术

随着实景三维建设的不断推进,城市管理向立体化、精细化和数字化发展,建筑分层分户三维模型能够承载更详细精准的属性信息,并能叠加倾斜三维模型进行场景渲染,可以更好地服务于城市不动产三维管理、数字赋能社会治理等工作。本文以“萧山区数字赋能社会治理”项目建设为背景,探索和实现了基于不动产登记数据的建筑分层分户三维建模关键技术,形成了从全空间多源异构数据归集至城市全域建筑分层分户三维模型建设的一整套生产技术流程,为城市不动产三维管理、数字赋能社会治理等提供了有效的技术支撑和数据基础。     

基于GIS与三维激光扫描的古建筑保护研究

以三维激光扫描点云数据作为基础数据,以河南大学明伦校区近代建筑群为研究对象,结合地理数据库和三维建模技术,建立了古建筑数据库利用ArcGIS Engine二次开发平台,设计了基于GIS的古建筑数字化保护系统,并同时探讨了系统建立过程中的若干技术问题：研究结果说明,基于三维激光扫描和GIS的新技术手段,为古建筑的数字化保护带来了新的契机。     

数码城市GIS的设计与实现

在介绍用于数码城市GIS建设的CCGIS体系结构的基础上，讨论了不同细节层次的三维建模、集成化空间数据库管理方式，包括基于面向对象思想的矢量、影像和DEM三库一体化的空间数据库模型和三维动态可视化表示机制等。该系统已被用于上海、深圳和北京等城市的数码小示范工程建设。实践证明，它是建设数码城市的有效平台。     

基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法研究

海水的温度是海洋物理性质中最基本的要素之一,随着对地球研究的逐步深入,数字地球的建模范围也从陆地向海洋延伸,从静态向动态建模发展。由于海洋每时每刻都在变化,对海洋温度场的三维建模尤其是动态三维建模尤为困难。本文分析了海洋温度场数据获取的方法,并从动态温度场数据的特点出发,提出了基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法,提取对象中的等温面作为特征对三维温度场进行建模和表达。实验表明,本文提出的方法可以高效地对动态三维温度场进行建模和表达。     

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模

在丹阳市数字城市三维建模生产中,利用倾斜摄影测量技术及相关快速建模的方法实施数字城市三维建模生产,本文总结了一套快捷高效的适合于实际生产操作的技术方案,该技术方案能显著提高测绘生产效率。贴近作业生产,切合实际,对于数字城市三维建模和测绘生产具有较好的参考借鉴作用。特别是对于大范围区域的三维建模,能有效地实现速度和逼真度的兼顾,显示其优越性。     

UML‐Based Approach to Developing a CityGML Application Domain Extension

Recently a national 3D standard was established in the Netherlands as a CityGML Application Domain Extension (called IMGeo). In line with the Dutch practice of modeling geo‐information, the ADE is developed using a model driven approach. The classes are designed in UML and automatically mapped to GML schema. The current OGC CityGML specification does not provide rules or guidance on correctly modeling an ADE in UML. This article fills this gap by studying how CityGML can be extended for specific applications starting from the UML diagrams. Six alternatives for modeling ADEs in UML are introduced and compared. The optimal alternative is selected and applied to obtain the national 3D standard. The approach was extensively discussed with international experts, who were members of both SIG3D and other working groups. As a consequence the approach was adopted by the SIG3D, the Special Interest Group 3D which, among other things, work on the 3D standard CityGML in cooperation with OGC. Therefore the approach contains many issues that can be generalized and reused by future domain extensions of CityGML. To further support this, the article formulates a model‐driven framework to model CityGML ADEs. Open issues are described in the conclusions.     

GIS系统中实现规模化建筑物的三维建模方法

分析、总结了GIS技术与三维建模技术的特点,在此基础上提出了一种高效的基于地理信息系统开展建筑物三维建模的技术方法。即采用草图大师三维建模模块实现建筑物3D建模,并利用其与ArcGIS软件的接口,将其植入ArcGIS系统中,构建规模化的城市建筑的三维数字化应用模块,实现3D浏览和应用;同时重点探讨了建立应用模块的三维模型结构化方法,3D文件的组织与管理以及三维数据高效缓存技术处理细节。     

历史建筑物立体图的数字测图技术

历史建筑物的立体图是其重要技术资料,本文探讨基于无协作目标电子全站仪采集建筑物的三维数据,通过制定相应的编码规则,结合AUTOLISP开发工具编制程序,在AUTOCAD平台上自动绘制建筑物的立体图,进而得到建筑物的三维立体图和其他建筑图件,实现建筑物三维立体图的数字测绘,为保护历史建筑提供基础信息。