矢量地图渲染技术研究

地图栅格瓦片具有更新周期长、地图风格固定、无法查询检索等缺点,为丰富地图风格、实现数据快速更新,采用基于WebGL的矢量地图服务渲染引擎,在客户端快速渲染矢量地图数据,实现了矢量地图数据的实时加载和渲染绘制,提高了地图显示效率,降低了系统响应时间,提供了风格多样的地图样式.主要从矢量地图数据组织与配置、矢量地图服务引擎和矢量地图前端渲染技术等方面展开研究,在"天地图·江苏"移动端已取得了应用成效.     

OSG中三维场景构建的关键技术

随着基于OpenGL的各种三维渲染引擎的日趋成熟,如何更好地利用这些引擎已成为人们首先要解决的问题,而OpenSceneGraph作为一款高性能的、开源的渲染引擎也越来越受到人们的关注。系统地对OSG的结构和特性进行了分析,并对OSG中三维场景的构建过程以及其中的一些关键技术如三维场景的数据组织、场景的裁剪技术、渲染的流程等进行了研究。     

一种基于OSG的海量地形快速渲染方法

针对海量地形数据实时渲染,本文采用开源跨平台三维渲染引擎OSG(Open Scene Graph)技术,设计了一种海量地形快速渲染方案。文中对场景结构的组织和管理、LOD调度等关键技术展开了研究,分析了生成IVE三维模型的分页LOD层次结构,提出了一种海量地形快速渲染的实现方法。试验结果实现了海量地形数据的实时加载、距离坡度测量、多种场景漫游方式以及水淹分析等功能,对工程实践有一定的指导意义。     

基于OGRE的高精度三维城市建模技术分析

三维城市模型作为城市三维地理信息系统的重要组成部分,已广泛应用于城市规划、城市建设、建筑设计等领域。随着计算机图形学技术以及虚拟现实技术的不断发展,为快速、自动化生成高精度的三维城市模型提供了条件。本文基于OGRE引擎,阐述了三维城市建模技术的整体架构及关键技术,开发了自动化建模工具及三维可视化平台,实现了城市建筑自动建模及模型实时渲染显示。     

基于OGRE的三维场景可视化关键技术研究

OGRE是面向对象图形渲染的开源三维渲染引擎,具有面向场景和易扩展等特点。本文系统研究了基于OGRE三维渲染引擎的任意场景三维可视化的诸多关键技术,并以某学校为例,采用Sketch Up建模,以Microsoft Visual Studio 2010为开发环境,使用C++作为编程语言,最终实现了校园三维场景的三维可视化模拟和漫游等功能。     

跨平台高性能地图渲染技术研究

随着终端设备及操作系统多样化的发展,对地图的渲染性能提出了更高的要求.传统的地图渲染引擎,依赖于相应操作系统图形库,存在不能跨操作系统、渲染性能低、渲染风格不一致等问题.针对上述问题,本文提出一种跨平台的高性能地图渲染技术,采用蒙板绘制技术、纹理字典文本绘制技术,基于OpenGL(open graphics library)图形库,实现了在不同的硬件平台、不同的操作系统下,统一的高性能地图渲染引擎,保持了在不同平台下一致的地图渲染风格,性能比通用地图(MapBox)渲染引擎性能提高了1.75倍,矢量切片渲染性能为MapBox的80倍.     

OSGEarth的3D场景可视化关键技术实现

针对数字地球的开源框架平台的搭建,研究了OSGEarth数字地球开源库的整体框架、实时地形渲染机制及三维地形场景中的交互响应机制,并结合Qt绘图引擎,设计了基于Qt平台下的数字地球平台,利用该框架实现矢量、影像、高程数据的加载和坐标查询、距离测量、注记符号添加等地理信息查询功能,通过加载Google全球影像与地形数据实现三维地形场景的渲染,实现地理信息查询功能验证了该数字地球平台的可用性,拓展了三维地理信息系统的研究方向。     

基于OSG的城市三维信息服务平台研究

城市三维信息服务平台建设是数字城市建设的关键与核心,本文着重研究采用开源的三维图形引擎(OSG)、开源GIS服务器、开源数据库、开源Web服务器等设计一套全开源的城市三维信息服务平台,并重点介绍系统核心功能的实现,以期能为城市三维信息服务平台的建设提供一种可行的开源解决方案。     

区域瓦片地图服务构建方法研究

利用开源地图渲染引擎Mapnik对四川省行政区划边界矢量数据实现了动态配图与切片,并将动态切片数据与现有四川省瓦片地图服务数据进行融合,构建了不同区域的独立瓦片地图服务,避免了重复切片并减少了瓦片冗余程度,方便了用户对不同区域地图瓦片的调用。研究成果在地质灾害管理部门得到实际应用,取得了良好效果。     

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。     

基于OSG的三维城市空间信息服务平台的设计与实现

随着我国城市化进程的加快,城市的地形地貌也变得更加复杂,传统的二维平面地图已不能满足当前城市规划管理的需求。取而代之的是以三维地图为主体的信息服务平台,平台可对仿真城市模型进行多种操作,帮助人们更好地规划与管理城市。本文基于OSG三维渲染引擎,搭建了一个可加载三维城市模型的服务平台,该平台可以实现对三维城市的空间属性进行查询,并支持空间量算、漫游场景、视域分析和日照分析,能使用户对城市环境有更直观的感受。     

基于全开源架构的互联网地图设计与应用

介绍了一种基于全开源架构的互联网地图解决方案;详细阐述了该架构所使用的技术栈,包括非关系型数据库、Web服务器、服务接口、前端架构及地图引擎等;并展示了全开源架构在互联网地图中的实际应用,总结了其优势和不足。     

道路交叉口自动检测与基于OSG的三维自动建模方法

针对三维道路场景中多条道路交叉时出现的单纯重叠问题,基于开源三维图形渲染引擎OSG(OpenSceneGraph),提出一种三维道路交叉口的自动检测与建模方法。该方法通过分析道路矢量数据的存储特点及道路交叉口的设计规范,快速获取交叉口区域并识别其所属类型,结合计算机图形学和OSG场景渲染技术实现道路交叉口的自动建模。试验表明,该方法有效地解决了三叉型、四叉型、环岛型和分离式立体交叉口的一键式生产,无需人工干预,为未来大数据三维道路场景的快速构建奠定基础。     

倾斜摄影三维模型Unreal Engine 4渲染的数据转换方法

对三维地理场景真实还原是数字孪生的核心技术要求之一,地理信息系统与游戏引擎的结合为城市实景三维建设提供了新思路。倾斜摄影数据是实景三维建设中重要的数字底板要素,针对游戏引擎加载倾斜摄影数据问题,以Unreal Engine 4渲染为例提出一种倾斜摄影三维模型数据转换方法。该方法利用原始数据的文件组织,通过数据解析获取转换信息构建数据读取树;迭代树节点时分别对几何数据与纹理数据进行转换,转换过程兼顾游戏引擎渲染资源所需物理属性,最终完成几何和纹理重组。将该方法应用于深圳市福田区倾斜摄影数据,实验结果表明,所提方法能准确实现倾斜摄影三维模型数据至Unreal Engine 4渲染资源的转换,可为类似三维模型数据转换问题提供理论与技术参考。     

基于Flex的开源WebGIS框架研究

探讨了基于开源服务器GeoServer与OpenScales的空间数据渲染引擎,设计并构建了基于富客户端技术的WebGIS应用框架,实现了基本的WebGIS应用,为富客户端开源WebGIS应用研究提供了新思路。     

道路交叉口自动检测与基于OpenSceneGraph的三维自动建模方法

针对三维道路场景中多条道路交叉时出现的单纯重叠问题,基于开源三维图形渲染引擎OSG(OpenSceneGraph),提出一种三维道路交叉口的自动检测与建模方法,该方法通过分析道路矢量数据的存储特点及道路交叉口的设计规范,快速获取交叉口区域并识别其所属类型,结合计算机图形学和OSG场景渲染技术实现道路交叉口的自动建模。试验表明,该方法可有效解决三叉型、四叉型、环岛型和分离式立体交叉口的一键式生产,无须人工干预,为大数据三维道路场景的快速构建提供了有效方法。     

城市空间三维地图及其在智慧城市中的应用

对城市空间三维地图相关的关键技术进行了系统梳理,结合深圳市拟建设的"数字政府"基础时空平台——"深圳市可视化城市空间数字平台"开展实例研究。结果表明,从二维地图可视化提升到城市空间的三维地图可视化,需要从现有的空间数据模型、数据组织与调度逻辑、地图可视化表达方法等方面开展研究,形成城市级的三维数据可视化表达核心框架,满足各类城市应用可视化渲染与仿真需求。     

矢量瓦片地图关键技术研究

针对栅格瓦片地图在高清屏显示、数据更新、与用户互交等方面存在的性能瓶颈,引入能解决上述问题的矢量瓦片地图。介绍矢量瓦片地图技术实现原理、数据标准,对矢量瓦片的数据组织模型、数据编码规则和地图渲染引擎的关键技术进行阐述,提出天地图·珠海提供矢量瓦片地图服务的技术思路。     

基于模板的DEM快速可视化

为了满足对海量数据三维实时动态浏览的需要,采用地形分块技术,形成了地形分块模板、地形整合模板、视点相关模板,建立了基于模板技术的地形快速可视化流程,并在VC 平台下,采用OpenGL渲染引擎实现了大规模地形的快速无缝漫游。     

Android平台的多尺度地理信息三维显示技术

分析了OSGearth引擎和Android平台的优势,重点对移动终端实现海量地理信息数据的三维可视化和使用OSGearth渲染引擎构建三维地球模型的关键技术进行了研究。最后,利用OSGearth引擎构建三维地球场景,成功移植到移动平台,并在Android平台上实现了全球多尺度地形数据的实时调用和三维显示。实验结果表明,基于OSGearth的三维地球应用在Android平台上运行流畅,响应速度快,图形质量高,具有良好的交互性,实现了地形数据的快速加载和无缝拼接,为基于数字地球的三维地球模型在移动平台的移植提供了实践参考。