海岛在海浪影响下的动态三维建模

采用凸凹纹理映射和基于Perlin噪声有机结合的方法建立了海浪多尺度模型,实现了海浪的动态三维表示;基于海陆动态交互实现了海岛在海浪动态变化影响下的动态三维模型。作者以舟山群岛地区海岛地形和海浪数据为例,在GeoGlobe平台上进行了实验,实验表明本文方法可以有效地建立海岛在海浪影响下的动态三维模型。     

海岛礁及周边复杂环境动态三维建模

对海岛礁及周边包括海浪、潮汐、潮流、温度等在内的复杂环境要素及其特点进行了分析。针对海洋复杂要素的特点,提出了适用于海洋高动态的面向可细分对象的时空数据模型,能够有效地对高动态及交互性较强的对象进行建模。以舟山群岛附近海域为例,对海岛礁及周边复杂环境进行了动态三维建模,并在Geoglobe等平台上进行了验证。实验表明,该模型对海岛礁及周边复杂环境建模有较好的实用性。     

海浪对登陆可行性的可视化评估方法

基于海浪方向谱方法,实现了三维海浪的可视化仿真,提出了海浪对登陆可行性的可视化评估方法,实现了不同环境下海浪的可视化评估。实验验证了所提方法的有效性和优越性,为登陆的可行性评估提供参考。     

基于几何模型和粒子系统的近海海浪动态仿真

对近海海浪的绘制进行了研究,提出了一种近海海浪动态仿真的方法。改造现有Fourier模型构建海浪行进的不规则水波,利用贝塞尔曲线绘制海浪的翻卷,粒子系统绘制拍岸浪,模拟海浪的破碎,并通过碰撞检测技术检测水陆交界线来确定海浪产生的位置,从而实现海浪波动、翻卷、破碎及拍岸等真实感较强的三维动态仿真效果。     

本期导读

<正>海岛礁及周边复杂环境动态三维建模(李德仁,等)一文首先对海岛礁及周边包括海浪、潮汐、潮流、温度等在内的复杂环境要素及其特点进行了分析;然后针对海洋复杂要素的特点,提出了适用于海洋高动态的面向可细分对象的时空数据模型,能够有效地对高动态及交互性较强的对象进行建模;最后以舟山群岛附近海域为例,对海岛礁及周边复杂环境进行了动态三维建模,并在Geoglobe等平台上进行验证。     

基于Unity引擎的矿山三维空间辅助管理系统开发

为提高矿井的信息化管理水平和应急情况下的快速响应能力,本文通过研究三角化算法来实现动态建立矿山、采空区和矿井巷道的三维模型,利用游戏引擎Unity进行对其三维展示和浏览控制,同时集成矿山安全监测系统数据,构建基于Unity引擎的矿山三维空间辅助管理系统。系统不仅实现了三维模型的动态建立和更新,还实现了储量动态管理、掘进管理、空间分析和安全监测等基于三维模型的应用功能,为矿山管理、应急处理等工作提供辅助决策。     

基于OSGEarth的城市三维地物模型组织与调度研究

基于OSG开源工程采用可见性裁剪、LOD与动态调度等技术,分别对静态加载模型、静态加载LOD模型、动态加载和结合四叉树动态加载、瓦片式动态加载等进行试验分析,研究了城市三维地物模型的组织与调度方式,实现了基于OSGEarth城市三维场景构建,取得了良好的效果,为城市三维信息服务平台的建设提供空间框架和理论支持。     

基于多源数据的金属矿区三维建模技术研究

在分析金属矿区已有勘查开采资料的基础上,将矿区三维模型概化为地面模型、勘探线剖面模型、矿权范围模型、矿体模型、巷道模型、储量计算块段模型、采空区模型等。提出一种基于多源数据的矿区三维建模方法,该方法能够充分利用已有勘查与开采数据快速建立矿区三维模型,实现矿区的三维可视化与动态管理。     

ArcGIS构造三维水文地质模型探讨

三维建模是ArcGIS的重要应用,结合实例,介绍了在GIS环境下构建三维地质模型常用的方法,提出并详细阐述了基于面模型构建三维水文地质模型的层面-体视化建模方法.该方法以钻孔资料为基础,在GIS环境下建立三维水文地质模型并实现了在网上面向对象的三维可视化,对类似问题的研究具有一定的借鉴意义.     

一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法

针对异构三维模型数据的统一组织和集成管理问题,本文以目前主流金字塔模型、三维场景瓦片的数据组织方法和地图服务规范等相关技术为基础,提出了一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法。该方法首先构建覆盖测区的地理格网模型,以此作为异构三维模型数据集成的空间框架。其次,建立三维模型数据与地理格网单元的映射关系,从而构建复合金字塔模型,实现异构三维模型数据的统一管理。最后,在数据结构上对现有数据格式进行扩展,设计了一种面向网络传输的数据格式储存三维模型数据,完成异构三维模型数据的一体化存储。试验结果表明,该方法能够实现异构三维模型数据统一组织与集成管理。     

基于三维和时态GIS的高斯烟团模型应用研究

针对传统GIS在大气污染扩散模拟表现力方面的不足,提出基于三维及时态GIS的大气扩散模拟方法,分析三维扩散区域模型生成算法、时态数据组织和扩散过程的动态可视化实现方法等技术,并采用高斯烟团模型对静风条件下某港口发生的氨气泄漏事故进行动态模拟和分析.该方法能够直观展现大气污染的三维扩散过程,并能够定量分析得到事故危害时间...     

三维GIS场景与多路视频融合的对象快速确定法

虚实融合技术是视频增强三维虚拟地理场景的关键环节之一,对提高真实沉浸式视觉体验具有重要作用。现有基于视频投影的虚实融合方法,在三维场景动态更新时,通常需要对用户视角下新场景内所有渲染对象进行遍历,来筛选出摄像头范围内需融合的对象,导致融合过程耗时长、效率不高。本文提出一种顾及拓扑关系的多路视频与三维GIS场景融合的对象快速确定方法。首先对三维场景视锥体内视频对象集渲染对象动态建立拓扑网络模型;然后基于拓扑网络模型建立视频与渲染对象的拓扑关系,完成融合对象的快速确定及融合渲染;最后利用滕州市三维场景进行了验证。试验结果表明,本文提出的方法在视频与三维GIS场景融合时,整体耗时少、效率高,极大地降低了融合的计算代价,具有良好的可行性及稳健性。     

三维港口GIS的场景组织与建设过程模拟

针对港口建设研究了三维场景数据组织和建设过程的动态模拟。首先,介绍了复杂三维场景数据分类分区标准和数据建模流程;然后,详细阐述了基于场景分块、多级模型动态调度和"实体-类"模式的复杂三维场景组织和集成方法;最后,提出要素生存周期的概念,将模型与建设时间进度匹配。在此基础上,设计并开发了天津中心渔港三维动态演示系统,实现港口建设过程的三维动态模拟。     

基于ArcGIS Engine的三维场景快速动态建模方法

三维地理信息系统应用的一个热点就是三维场景的快速动态建模方法,而已有的三维场景快速建模技术或多或少存在一些局限。本文针对三维场景快速建模中存在的问题,提出了一种基于GIS组件技术和数据库技术的快速动态建模方法,该方法预先建立对应的三维场景模型库,并保存于数据库中,通过ArcGIS Engine组件的地理描述和数据库动态调用来获取三维场景模型构件,组装成所需要的三维场景,从而大大提高三维场景建模的速度,而且还具备数据编辑和空间分析能力。最后,将快速动态建模方法应用到危险品运输监控三维场景的动态构建中,实现了危险品运输系统三维场景的快速建模、真实感显示和运输调度。     

市政道路规划方案辅助审批关键技术研究

建立道路与地形的整体三维模型是实现道路三维可视化的关键,特别是在规划设计领域,通过CAD设计数据生成道路三维模型,实时展现设计效果,动态计算方案挖填方量,为市政道路设计方案技术审查提供决策支撑。从市政道路规划辅助审批需求出发,基于三维GIS技术,研究了利用区域多边形切割算法快速构建道路整体三维模型的技术与方法。     

面向智能输电的三维可视化管理平台研究

提出了输电线路与物理设备动态映射的数据组织,从而实现输电线路及其技术档案资料的动态管理,研究实现了基于COLLDA的设备三维模型的动态构建方法,构建了基于键值数据库的影像库、模型库等,设计与实现了输电线路三维可视化维护管理平台,实现输电线路的可视化、智能化管理。     

无人机海岛礁航空摄影测量技术应用

针对传统海岛礁地形测量难度大、效率低等问题,提出一种无人机海岛礁航空摄影测量方法。该方法利用无人机获取大量海岛礁航空摄影图像,并基于三维重建原理,构建海岛礁的三维模型,具有自动化程度高、测量范围大、成本低廉、操作便捷等优点。本文同时探讨了无人机航空摄影测量的技术原理,设计了海岛礁测量中无人机的作业流程,并实际应用于海岛礁的航空摄影测量,对构建的三维模型质量进行了分析和评价。     

一种三维网络GIS空间数据可视化方法的研究

三维GIS空间数据可视化是三维GIS建模的基础,针对网络环境下三维GIS在空间可视化方面存在的不足,本文提出了一种基于VRML的真三维模型构建方法。以点、线、面和体四类拓扑元素之间的拓扑关系为依据组织建立数据库,结合分布式虚拟现实技术搭建起真三维模型网络发布平台,成功实现三维空间数据的可视化。研究表明,该方法能根据三维拓扑关系建立真三维模型,为三维数据的可视化和共享、真三维GIS空间分析提供了一种新的方案。     

一种面向虚拟地球的海面动态可视化优化方法

现有的虚拟地球中的海面可视化方法主要采用投影网格的方式组织海面格网,这种特殊的网格组织方式,导致其在反映不同海域差异性特征时存在缺陷。基于全球离散格网的海面可视化方法由于能够与虚拟地球离散的空间剖分相匹配,有效弥补了投影网格法的缺陷,因此更符合虚拟地球海面仿真应用的需要。然而现有的离散格网法存在绘制效率差、场景加载慢、需要修补格网缝隙等问题,限制了其应用发展。对此,本文在现有离散格网法基础上进行优化:首先,在数据结构上对传统等经纬度离散格网进行扩展,设计了一种面向GPU绘制的多尺度海面网格模型来组织管理海面格网;其次,为了实现风场驱动下的海浪动态绘制,在多尺度海面网格模型的基础上提出了一种支持实时风场更新的海浪动态绘制方法;同时,考虑到格网缝隙修补对系统效率的影响,本文针对海面格网特点并结合GPU技术提出了一种高效的海面格网缝隙修补方法。最后通过对比试验验证了本文方法的可行性和有效性。试验结果表明,本文方法绘制效率稳定,加载速度快,且能弥补现有方法在功能上的缺失,因此应用范围更加广泛。     

城市引擎在智慧城市规划中的应用

针对智慧城市规划和建设存在的问题,利用已有地理信息多元数据,在CityEngine中进行城市规划三维建模.通过数据处理、几何建模和场景输出,建立了基于城市规划分析的三维模型,并实施了建筑体量调整、规划指标分析和日照分析,实现了参数调整和指标符合性验证.实验结果表明,基于CityEngine的三维城市规划模型可充分利用已有数据,实现快速建模,降低建模成本,缩短建模周期,同时计算机生成建筑模型语言具有良好的参数调节性,可实现规划指标动态调整.