航天任务实时3维可视化仿真

提出了基于对象层次结构的3维几何模型和运动模型建模方法,解决了复杂航天器建模过程中的几何形状的表示问题,并且实现了航天器运动特性的表达与航天器内部部件的运动建模;对实现航天任务3维可视化仿真所涉及到的软件框架、技术方法等作了详细的论述。最后,给出了应用该技术建立的软件在实际应用中的几组试验结果。这些结果表明这项技术能为航天任务的顺利完成提供较好的可视化保障,可以广泛应用于各种航天任务。     

浅谈可视化3维GIS

根据目前3维GIS的相关发展情况,从3维可视化的表现形式、数据组织、关键技术等,简要介绍了3维GIS可视化技术.     

矿区开采沉陷3维可视化研究

矿区开采沉陷实体在移动过程中,具有明显的3维空间特征。目前,对于开采沉陷空间信息描述以2维的剖面线、曲线或等值线居多,而2维图形对于开采沉陷实体移动变形的表达缺乏直观性和准确性。而通过研究开采沉陷实体的空间特征并采用相应的数据模型,可实现开采沉陷3维可视化表达。这将有助于更加直观、深入地研究岩层移动形式、地表塌陷和地物损害程度,同时,对于研究、理解开采沉陷规律和提高开采沉陷损害防治技术也将很有意义。     

基于CSG-BR模型的3维实体可视化建模方法

采用CSG和BR集成的模式表达3维空间数据,提出一种基于CSG-BR模型的3维实体可视化建模方法,以复杂空间实体的分解为切入点,通过建立起CSG与BR面之间的对应关系,设计CSG-BR模型的数据结构,并在网路环境下构建基于CSG-BR模型的3维实体可视化系统模型,表达了复杂实体的完整特性,为3维实体虚拟仿真、动态表达和空间分析研究提供参考。     

一种适合快速可视化的3维表面数据模型

回顾了3D GIS 中现有的3维实体的数据模型,以节点、线段、三角形为基本描述单元,研究了一种适合快速可视化的3维表面数据模型。以建筑物模型为研究实例,建立了实验区内的建筑物的3维模型并给出了相应的实验结果,在存储空间方面比较了该模型与其他模型的不同。实验证明该模型在存储空间、模型重建可视化效果方面能够取得较好的结果。     

3维符号的设计与建模

论述3维符号设计的基本原则,阐述3维符号建模的方法与基本过程.     

基于VRML的地质3维模型可视化方法研究

虚拟现实建模语言(VRML)以其强大的3维建模功能、人机交互能力、跨平台以及强大的集成能力,有望成为构建地质体3维模型的一种新方法。本文采用虚拟现实建模语言(VRML)作为建模语言,探讨了VRML环境下实现地质体3维可视化的一般方法,结果表明:在达到同样良好的视觉效果的前提下,相较于底层开发语言,VRML具有几何原型模块化、包围盒检测模块化的特点,可视化方法简便,同时,VRML还具有低带宽可行性,方便地质3维模型的即时可视化与浏览;相较于专门的地质3维建模及分析工具软件,VRML具有可视化方法灵活,可视化成果可移植性好,且不受平台约束等特点,适用于钻孔数据、剖面数据等数据源的可视化需求,为实现地质体3维模型可视化提供了一条新的解决途径。     

基于Java/Java 3D的地层3维建模与可视化

利用Java 3D技术建立一个地层可视化3维建模系统,实现地层3维模型漫游、旋转、剖切等功能,并以某地区地下水资源调查评价中采集的地质钻孔数据为例,验证该系统的有效性。该系统将不仅为地下水模型的3维实体建模提供理论支持,而且将推动WebGIS在地下水模型中的应用。     

2维地图符号与3维可视化的关系

从传统的2维地图发展到电子地图和3维可视化地理环境的过程中,地理信息的表达从2维到3维是一次飞跃。2维地图符号系统作为成熟的地图表达方式在3维可视化环境中仍然有用。2维地图符号系统有其自身的特点和优点:体系成熟,易于认知,易于实现。论述了目前3维可视化环境下传统2维(电子)地图符号的应用特点和二者之间的辩证关系,探讨了3维可视化环境下地理信息表达和地图符号设计的一些原则。     

基于Java3D的地形3维可视化技术

随着万维网的发展，在网上实现3维图形的显示、漫游、分析和量测成为研究的焦点内容之一。传统方法通常采用OpenGL，Direct3D技术以及VRML来实现。本文总结了Java3D与其他技术相比在绘制3维图形方面的优势，并设计了使用该技术在网上实现地形3维可视化的算法。最后，经过实验证明算法是可行的。     

Eye-tracking Study on Different Perception of 2D and 3D Terrain Visualisation

Abstract

The use of computer-generated perspective views, often named as three-dimensional (3D) maps, is growing. These terrain visualisations should be more understandable for users without cartographic education, which are not familiar with contour lines. Within the study, two eye-tracking experiments and online questionnaire were used for investigating the difference between user cognition of classical two-dimensional (2D) visualisation with contour lines and perspective 3D view. Questionnaire was focused on maps understandability, suitability and aesthetics. Results of the questionnaire shows, that the majority of participants prefer 3D visualisation. First eye-tracking experiment was designed as a pair of maps in one stimulus. One shows 2D visualisation, the other 3D visualisation. No significant differences between user preferences of 2D and 3D visualisation were found, but the results were influenced with the order of the maps in the stimuli. Because of that another experiment was designed. In this case stimuli contained only one of two possible visualisations (2D and 3D). ScanPath comparison of this experiment results confirmed that users have different strategies for cognition of 2D and 3D visualisation, although statistically significant difference between both types of visualisation was found in the ScanPath length metric only.     

三维激光扫描技术在城市地下空间测量中的应用研究

为验证三维激光扫描技术在城市地下空间测量中应用的可行性,本文在实验基础上,叙述其应用的过程、点云拼接的方法、工作效率,推证评定扫描精度的原理等。实验结果表明,扫描测图和全站仪测图比较,外业工作的时间前者是后者的1/3,内业成图时间后者是前者的3倍,前者的平面精度为2.6 cm,后者为4.6 cm,证明三维激光扫描技术不但可用于城市地下空间测量,而且具有较高的效率。     

无人机遥感及3维建模技术在景区3维虚拟景观生成中的应用

主要探讨采用无人机航片、ETM影像、Quickbird影像、DEM数据和DLG数据构建景区3维虚拟景观的方法,重点介绍了多种遥感影像数据的处理、建筑物3维建模、数据的集成整合、3维虚拟景观生成等方面的内容,解决了影像的纠正、调色,3维建模优化,各类型数据的匹配,3维虚拟景观构建及扩展应用等技术问题。     

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.     

GIS中三维模型的视觉变量

视觉变量是作为平面图形符号设计的理论基础而提出来的,在平面地图的符号化中起着非常重要的作用。然而,平面地图符号中的视觉变量并不能完全适用于GIS中三维模型的视觉变量,本文首先对比分析了平面地图表达和三维GIS表达的特点和异同,然后提出了GIS中三维模型的视觉变量,即:形状、空间姿态、尺寸、纹理、明暗度(光照)、阴影和清晰度。     

一种基于3ds Max与Smart 3D的三维模型构建方法

基于某大学图书馆点云数据及航摄相片,本文采用3ds Max与Smart 3D两种方法构建三维模型。一方面,采取人机交互的方式进行建模,将三维激光点云数据导入3ds Max软件建立三维数字模型;另一方面,使用半自动人工方式建模,采用Smart 3D软件,将航摄像片数据经过空三加密、自动建模、贴图等操作后对建筑实体建模。从建模效率、模型美观性、建模精度、适用对象等方面比较了两种建模方式的特点与区别。结果表明,3ds Max更加适用于规则体、高精度建模,同时建模的效率相对较低; Smart 3D建模效率高,更加适用于大场景范围的快速建模。本文研究结论有助于不同需求背景下建模方法的选取,为研究、工程及试验提供了三维建模方法选择参考。     

基于空间向量的空间圆拟合算法研究及其应用

对基于空间向量的空间圆拟合算法进行研究,将空间圆看成过球心的空间平面和球壳相交而成的圆,根据球心在空间圆上任意两点连线的中垂面上的性质,利用空间向量组建中垂面方程,与拟合的平面方程联立求解圆心坐标和半径。采用C#语言编写程序进行了算法实现,利用索佳全站仪采集断面数据,使基于该算法的程序在管道准直分析的工程中得到实际应用。     

城市建筑三维快速建模方法的研究与实现

针对当前数字城市三维精细模型建设方法的特点和成本,本文提出一种城市三维快速建模方法,作为对精细三维模型建模的补充。该方法的主要思路和技术特点是在充分利用现有城市测绘信息资源的前提下,通过研究各种模型要素的特点,设计出一种自动化程度非常高的技术来实现城市建筑的三维快速建模。该方法保证城市三维模型的逼真效果和浏览速度,极大地提高了三维城市建模的效率,在城市三维建模中具有很好的推广和应用价值。