三维机场模型中纹理处理方法研究

三维机场模型中纹理处理方法研究 汪 洋1杨国庆2 (1.中国民用航空学院计算机科学与技术学院　２．中国民航总局３．天津市智能信号与图像处理重点实验室纹理是影响三维模型逼真程度的最主要因素需要将纹理映射在三维模型上在机场三维建模工作中

因此纹理处理方法在三维建模中起着不可忽视的作用以及某些纹理的特殊处理方法三维机场纹理 Investigation on T exture Disposal Modeling of

Three-dimensional Airport

WANG Yang 1, HE Huaiqing 1,3, YANG Guoqing 2

(1.College of Computer Science and Technology, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300; 2. Civil Aviation Administration of China, Beijing 100710; 3. Tianjin Key Lab for Advanced Signal Processing, Tianjin 300300)

The texture is a main factor which influences the fidelity of the three-dimensional model. When the three-dimensional model is created,textures are mapped on its surfaces to truly simulat e three-dimensional scene. In the three-dimensional modeling work of an airport, the workload of texture disposal is very heavy. Therefore Key words 1000214图像处理与模式识别常常是在三维图形上加上光影效果和分层设色可以采用纹理映射技术来增强地形的显示效果

遥感影像等)和地形的融合提高地形的表现力既可以表现机场目标之间的几何关系

把这种三维模型通过计算机技术实现机场的可视化如建筑结构和机场设计的透视效果

相邻建筑的合理性评估等[1]?°??Dèòa?ù?Yí???à′?¨á￠èy???￡Dí?°???ù?Yé????ú?￡Dí????àíí?

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μ???àíí¨3￡?aD±êóí??°????àíê???????ì?±í????2?í? 2 纹理获取 像片纹理的来源主要有两部分前者可用作数字模型中地面和建筑物顶部的纹理两者相互补充对机场三维景观模型的表面镶嵌以相片纹理不仅可以给出现实世界真实直观的表达而

且利用像片纹理还可以弥补三维几何模型里所表现不出的详细信息标注所需采集纹理的建筑物以航片编号为管理单位 纹理采集应整体全面以保证采集的完整性建筑物各个面的纹理方向都应标明并记录在手薄上编辑地物取样应尽量完整因摄影条件限制或建筑物过大无法一次采集时建筑物在整个地物取样中所占比例的大小会直接影响建筑物获取的信息量

所以以获取足够的信息可采用分段摄影方法由于将来要把这些照片拼接成一张纹理贴图光照强度等指标的一致性虽然精细的纹理渲染可以使场景看起来更加逼真因为过于精细的纹理对于三维景观的复原没有必要会影响到浏览速度为了减少数据存储量民航总局科技基金资助项目 作者简介）硕士图形图像与虚拟现实博士杨国庆教授2005-05-20 E -mail A 中图分类号

三维建模方案分析

三维建模方案及报价 1 矢量数据生成建模 管线在已知边界坐标等参数情况下，可直接构造模型。按照一定的顺序剖分为三角网，保证其法向量向外；平面则通过边界多边形的三角剖分来构造，保证其法向量向上。基准高通过查询属性数据得到。 若模型结构相似，可复制相关属性建模，勾勒轮廓线，基本忽略细节，贴仿真纹理，即该类型管线的通用纹理，不追求与真实情况完全一致。 2 软件建模 软件建模即人工外业采集拍照，内业通过一些模型制作软件（如：3dsmax、maya 等），以多方面数据为依据（如：照片、图纸等），手工建立模型数据。这种数据的特点是模型结构准确，外观美观；可以根据应用精度来自用控制模型的数据量；可维护性比较高。但制作的周期比较长。比较适合高精度、高美观度、密集度较低的场合使用。

1）获取准确的位置及外观数据 首先，将管线外轮廓线提取出来，并进行整理。以确定管线的真实地理位置和大致外形轮廓。 2）将数据转换为模型制作软件的可用数据。 将数据转换为模型制作软件可以识别的格式，如：AutoCAD的dwg和dxf 格式；并导入到模型制作软件中。 3）在模型制作软件中建立模型结构。 三维模型的搭建主要是指手工建模的部分，建模之前根据现有采集的，经过整理和编号的照片，以及甲方提供的资料（如cad 等），对建筑的级别进行划分，针对每个级别进行不同精度的模型搭建。 依据模型的外轮廓线建立模型的大体结构。然后参考照片和结构图，分别建立管线的各个结构。基本上分为三个等级： 一级模型：0.5 米以上的凹凸特征要建模表现。 二级模型： 1 米以上的凹凸特征要建模表现。 三级模型：1.5 米以上凹凸特征要建模表现。每个级别有相应的精度和规范，总体概括为：模型结构特征准确，能够通过该特征明显辨认，模型制作要求和注意事项有专门的制作规范。 4）制作贴图 为模型制作纹理，必须依据模型的结构调整贴图的尺寸。不同的模型精度要求，所对应的贴图尺寸也有所不同。 在保证贴图的清晰度的前提下将制作好的贴图尽量合并，以减少贴图加载数

浅谈三维建模技术的研究与应用

浅谈三维建模技术的研究与应用 兰文涛 新疆油田公司风城油田作业区 摘要：以应用为主的三维地理信息系统模型，通过Skyline TerraExplorer Pro和3ds Max模型制作，并发布应用到GIS,从而推进了GIS应用，实现了油田设施在计算机中的展示、研究与管理步伐，加快了数字油田建设，并促进了克拉玛依标志性建筑三维模型的早日完成。 关键词：3ds Max；Skyline TerraExplorer Pro；建模；GIS；应用 1.1 前言 2000年，中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司（以下简称油田公司）在“数字地球”技术背景下，提出了数字新疆油田的宏伟战略，并制定了“数字新疆油田”信息建设“三个阶段”的战略部署。不仅将从根本上建立从分散到集中，从无序到有序的信息化建设新秩序，而且标志着“数字新疆油田”规模化建设的开始。 但是“数字油田”是一个庞大，复杂的工程，涉及的内容之多，之广，它涉及数据建设，信息系统建设，网络工程建设等，其中信息系统的建设，是由二维地理信息来表示的。二维 GIS始于二十世纪六十年代的机助制图，今天已深入到社会的各行各业中，如土地管理、电力、电信、城市管网、水利、消防、交通以及城市规划等。但二维GIS存在着自身难以克服的缺限，本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的本原感受。随着应用的深入，第三维的高程信息显得越来越重要。一些二维GIS 和图象处理系统现已能处理高程信息，但它们并未将高程变量作为独立的变量来处理，只将其作为附属的属性变量对待，能够表达出表面起伏的地形，但地形下面的信息却不具有，因此它们在国际国内也被俗称为2.5维的系统。考虑到2.5维这一概念并不严密，作者称之为“地形面三维”或简称面三维。我们认为，面三维的GIS本质上仍然是二维GIS系统。 二维GIS只能处理平面X、Y轴向上的信息，不能处理铅垂方向Z轴上的信息。它在表达上通常是将Z值投影到二维平面上进行处理，因此对于同一（x, y）位置的多个Z值不能表达。 世界的本原是处在三维空间中的，二维GIS将现实世界简化为平面上二维投影的概念模型注定了它在描述三维空间现象上的无能为力，克服这一缺陷迫切需要真正的基于三维空间的GIS的问世。三维地理信息系统就是在这一前提下进行的开发，它充分体现了三维建模技术，对三维物体进行了真实再现，从而满足生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 2.1 三维地理信息系统的定义与特点 2.1.1 三维地理信息系统的定义 三维地理信息系统（Geographical Information System）简称三维GIS，三维GIS是近年来迅速发展起来的一门融计算机图形学和数据库技术于一体的新型空间信息技术,它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对空间信息管理的要求 ,并借助其特有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。从而满足了生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 从不同的角度出发，GIS有三种定义：①基于工具箱的定义：认为GIS是一个从现实世界采集、存

数字城市之三维建模的内容及方法

万方数据

万方数据

数字城市之三维建模的内容及方法 作者：田庆， 李芬， 祈晴晴 作者单位：田庆,李芬(有色金属矿产地质调查中心北京测绘院,北京100012 河北中色测绘有限公司,河北廊坊065201)，祈晴晴(河北中色测绘有限公司,河北廊坊,065201) 刊名： 中国科技纵横 英文刊名： 年，卷(期)：2011(16) 参考文献(4条) 1.朱庆.林珲数码城市地理信息系统虚拟城市环境中的三维城市模型初探 2004 2.胡鹏.黄杏元花一新地理信息系统教程 2007 3.穆利娜三维GIS浅析[期刊论文]-测绘标准化 2008 4.韩东数字城市中三维建模的内容与方式探[期刊论文]-科技资讯 2010(34) 本文读者也读过(8条) 1.罗增智数字城市地理空间框架体系构建[期刊论文]-河南科技：上半月2011(9) 2.董明洲.Dong Mingzhou"数字城市"建设初探[期刊论文]-哈尔滨师范大学自然科学学报2000,16(3) 3.王映辉.周明全.Feng Demin.冯德民数字城市"关键技术及模型研究[期刊论文]-计算机工程与应用2001,27(1) 4.赵琪华城市通--数字城市[会议论文]-2000 5.承继成信息化城市与智能化城镇——数字城市[期刊论文]-地球信息科学2000,2(3) 6.丁恺.Ding Kai"数字城市"框架结构建设的初探[期刊论文]-价值工程2011,30(20) 7.刘祖文数字城市及其在城市建设中的应用与展望[期刊论文]-武汉城市建设学院学报2000,17(3) 8.段学军.顾朝林.甄峰.于涛方"数字城市"的概念、框架与应用[期刊论文]-现代城市研究2001(3) 本文链接：https://www.sodocs.net/doc/e74165407.html,/Periodical_zgkjzh201116101.aspx

【CN109903213A】一种用于光固化立体造型术三维模型文件的数字水印系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910156977.5 (22)申请日 2019.03.01 (71)申请人 太原科技大学 地址 030024 山西省太原市万柏林区窊流 路66号 申请人 中国人民公安大学 (72)发明人 田华伟　李卓容　肖延辉　许智寅　 王安红　 (74)专利代理机构 太原中正和专利代理事务所 (普通合伙) 14116 代理人 焦进宇 (51)Int.Cl. G06T 1/00(2006.01) G06F 21/16(2013.01) (54)发明名称 一种用于光固化立体造型术三维模型文件 的数字水印系统 (57)摘要 一种用于光固化立体造型术三维模型文件 的数字水印系统，属于多媒体内容安全领域，本 发明公开了一种用于STL三维模型文件的数字水 印系统，能有效抵抗旋转、缩放、面片重排序等攻 击，该数字水印系统有两个部分组成：1)数字水 印嵌入部分；2)数字水印提取部分，本发明能成 功地从遭受旋转、缩放、三角面片重排序等攻击 的含水印STL三维模型中提取数字水印，能有效 地用于版权保护。权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 109903213 A 2019.06.18 C N 109903213 A

1.一种用于光固化立体造型术三维模型文件的数字水印系统，其特征在于，包括两个部分： 第一部分：数字水印嵌入部分 水印嵌入部分具体包括以下3个主要步骤： 步骤一、水印序列冗余编码 1)代表版权信息的长度为L的水印序列表示为W＝{w1,w2,w3,...,w i,...,w L}，其中W i∈[0,1]，若L为奇数则在w L之后补一位“0”； 相邻两位为一组，对水印序列W进行编码，其中“00”编码为“1”，“01”编码为“2”，“10”编 码为“3”，“11”编码为“4”， 得到编码后的水印序列其中W i∈[0,4]； 2)第一次加入校验位：在水印序列W1中的相邻重复或近邻重复数字之间加入校验位，相邻重复的情况下，首先在两位重复数字中间加入一位校验位，然后将第二位重复数字变化为其配对数字；近邻重复的情况下，首先加入一位校验位，然后重复上单元结尾数字，得到一次校验的水印序列W2； 3)第二次加入校验位：第一次加入校验位后，完整连续的水印序列W1被校验位分隔开，这里称两个校验位中间的数字元素集合为一个单元，且一个单元数字元素个数不超过4； 3.1在水印序列W2中数字元素个数为2、数字元素个数为3和数字元素个数为4的单元后面分别加入不同数量的校验位； 3.2当且仅当校验位前后数字为配对数字时，首先在原始校验位之前重复插入本单元结尾数字，然后在新插入数字之后加入一位校验位，得到二次校验的水印序列W3，此时单元与单元之间存在一个或多个校验位，单元仍然只为校验位与校验位之间的数字元素集合，且一个单元数字元素个数不超过5，无论何种情况校验位本身都不被列入单元范围内； 4)编码二进制化：将二次校验的水印序列W3中数字元素还原为相邻两个为一组的二进制编码序列，得到含水印信息的二进制序列W4； 步骤二:STL三维模型三角面片排序； 步骤三：冗余编码水印序列嵌入:采用对STL三维模型的三角面片的顶点进行重排序的方式，实现水印序列的嵌入； 第二部分：数字水印提取部分 水印提取部分具体包括以下3个主要步骤： 步骤一、STL三维模型三角面片排序； 步骤二、数字水印序列提取，具体步骤如下： 1)比较三角面片顶点坐标值大小，比较方法为先比较x坐标，x坐标相同时比较y坐标，y 坐标相同时比较z坐标，其中顶点坐标值最大的顶点命名为A顶点，按照逆时针方向，其余两个顶点依次命名为B顶点和C顶点，确定三角面片的A、B、C顶点； 2)根据顶点排序提取出含水印信息的二进制序列Q1，将二进制序列信息Q1每相邻两位为一组进行编码，其中“00”编码为“1”、“01”编码为“2”、“10”编码为“3”、“11”编码为“4”，得到含水印信息序列Q2； 步骤三、数字水印序列校验与修正 权　利　要　求　书1/2页 2 CN 109903213 A

三维数字城市建模技术

三维数字城市建模技术 发表时间：2017-10-16T16:33:38.407Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：梁莉 [导读] 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。 天水三和数码测绘院甘肃省 741000 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。使用较为先进的信息化手段，能够为城市的规划、建设、管理、运营以及一些应急措施的应用发挥良好作用。三维数字城市的建模，能够在很大程度上有效提高政府的实际服务和管理水平，从而有效增强城市的管理效率，为有效节约城市资源发挥重要的作用。 关键词：三维数字；城市建模；建模技术 1引言 城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。三维GIS作为一种能够综合地处理各种空间和属性信息的工具在城市规划、国土监测、交通管理、辅助决策等方面都有广泛的应用，随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了三维城市模型的概念。通过对三维GIS中三维城市模型理论及相关的技术方法的探讨，对今后三维城市模型的研究有更为深刻的认识，为今后的工作提供指导。 1.1数字城市概述 随着信息技术的高速发展，美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划，随之越来越多的国家加入到全球信息化的行列，从而演变出了数字城市的基本概念。数字城市主要是通过对空间信息的应用，构筑一个虚拟的平台，其中，关于一些社会资源、基础设施、自然资源、人文以及经济方面的信息和内容，能够通过数字形式进行有效获取，从而为社会和政府提供众多的服务。通过数字城市的建设，能够为实现城市信息的综合应用，提供良好的效果。可持续发展是当前社会的重要发展原则之一，对于社会生产生活具有重要影响。建设数字化的城市，能够有效促进可持续发展，增强城市的发展效力。 1.2数字城市是数字地球建设中的重要节点，在实现数字地球计划中占有举足轻重的地位。数字城市建设随着计算机水平的提高，目前正向三维数字城市方向快速发展。自“数字地球”的概念提出以来，在国际国内已引起广泛的关注。数字城市作为数字地球的一个节点，是数字地球中一个不可缺少的重要组成部分。数字城市的建设不仅仅是城市地图的数字化和大比例尺地图测绘、计算机化，它有自身的技术体系。因此，进行相关技术的研究和理论的探讨对数字城市的建设不仅是必要的，而且是必须的。数字城市的建成将为城市各行各业提供权威的、唯一的、通用的空间信息平台，有力促进各部门地理信息资源共享与应用，充分发挥地理信息在政府宏观决策、应急管理、社会公益服务、人民生活改善等方面的作用。 2三维技术构建及建模方法 数字城市需要一个逼真的模拟，实时动态的环境中，考虑到硬件限制和虚拟现实系统。数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面：基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术，用一个小平面来模拟表面，从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形，矩形或其它多边形，但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的，直接创建基本几何体，根据要求修改调整对象的形状，或使用放样面片建模，组合对象创建的虚拟现实工程，多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷，但它产生一个光滑的表面，因此适于构建规则形状的对象，如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的，同时可根据要求，只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。 目前实现三维建模的方法大致有以下几种：一是直接利用三维建模软件，如计算机辅助设计软件（AutoCAD）、三维动画渲染和制作软件（3DStudioMax）等工具人机交互式三维建模；二是直接利用GIS的二维数据和高度信息建立三维模型，但这种方法只局限于规则对象的建模；三是基于数字摄影测量原理对物体快速建模。随着数据采集技术的不断发展和自动化，根据三维激光点云数据自动构建三维模型正成为研究的热点。 3三维数字城市建模技术 3.1数字摄影测量技术 数字摄影测量技术的飞速发展与高分辨率卫星影像的出现，使三维数据大批量地快速获取已成为可能。这种建模方法主要的原理是基于遥感影像数据，根据遥感影像之间的相互关系，利用数字摄影测量的基本原理，建立相应的交会模型，进而得到实际地物点的三维坐标，并且建立数字地表模型，再通过相应的纹理映射关系，实现三维景观模型的建立。该技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建，并且精度高、快速成像。因此，数字摄影测量技术在三维建模中具有十分重要的作用。 3.2航空摄影测量技术 在三维建模领域，航空摄影测量技术的应用较早，在多年来的发展中，已经非常成熟。使用该技术，能够创建立体环境，实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。然而该技术对建筑物纹理进行提取的过程中，侧面纹理无法被有效获取，因此，同新时期我国的精细化城市三维建模的要求不符。 3.3机载/车载激光扫描技术 在对该技术进行应用的过程中，所构建而成的模型在细节方面可以被充分的表现出来，因此能够形成较高的精度，不需要进行大量的外业就能够完成建模。然而，在应用该技术提取数据的过程中，需要经历复杂的算法过程，可供操作的软硬件短缺，在构建三维模型的时候，应对大量的数据进行应用，如果三维场景模型范围较大，那么在后期传输、存储数据以及浏览的时候，难度较高。 3.4倾斜摄影测量技术 在对近景测量技术和航空摄影技术进行综合应用的过程中，就产生了倾斜摄影测量技术。使用倾斜摄影技术时，能够有效及时地获取到较为丰富的空间影像情况，还能够将其分级别地进行应用，这对于三维建模工作的有效进行，具有较为明显突出的作用。倾斜摄影技术主要是通过倾斜的角度进行成像的，因而，相较于传统的直观角度，这种技术能够让用户们从多个角度进行观察，对于形象、直观地展示地理实际形态具有重要作用，有效改善了正射影像的不足之处。该技术可以从多个层面对建筑物进行观察，同时也能够对贴图纹理进行批量提取，拥有较快的建模速度，也能够更加真实的对地物周边环境进行反映，同时仅需要应用少量的数据就能够完成建模。该技术已经成

ANSYS三维模型导入研究

ANSYS三维模型导入研究 关键字:A N S Y S三维模型接口有限元分析 采用三维CAD软件软件进行模型的建立，并导入到ANSYS中进行分析，已经成为了一种非常流行的方法，如何能够准确，快速的进行模型的导入一直是人们关注的问题，本文介绍了采用Solidworks软件进行三维建模并导入到ANSYS中的一些研究。 ANSYS软件是一个功能强大的结构设计分析和结构优化软件包，具有多物理场藕合的功能，允许在同一模型上进行各种各样的荆合计算，如热结构藕合，磁结构藕合，流体热祸合等，可以用于进行结构的静力分析、动力分析、结构的高度非线性分析、电磁分析、计算流体动力学分析、设计优化、弹性接触分析等等。ANSYS设计数据访问模块(DDA)能够使用户将由CAD建立的模型转换传送到ANSYS软件中，避免了不必要的重复建模工作。 1 ANSYS与Solidworks之间的数据转换 使用ANSYS进行有限元分析时，技术人员在进行三维模型的建立过程中耗费了大量的时间与精力。由于ANSYS自带的建模功能非常有限，只能建立一些结构简单的模型。随着ANSYS的应用日益广泛，在很多时候需要对非常复杂的模型进行有限元模型的建立，其需要处理的模型也越来越复杂，ANSYS自带的建模功能显出很多的不足之处。 Solidworks作为一款三维CAD软件，其拥有强大的参数化建模能力，可以建立非常复杂的实体模型。因此，如果充分利用Solidworks快速准确建模的特长，把在Solidworks建立好的模型导入到ANSYS中进行分析就可以很好地解决ANSYS建模能力的不足。现在，大多数的技术人员都是利用三维CAD软件建模，通过ANSYS与三维CAD软件之间的图形接口将建立好的模型导入到ANSYS。了解ANSYS与Solidworks之间的导入接口，能有效提高模型质量，简化分析工作，对CAE分析人员有着非常重要的意义。 2 使用ANSYS软件的图形接口进行数据的导入 ANSYS软件提供了与一些主流三维CAD软件进行数据交换的接口，ANSYS的图形接口可以准确的识别Solidworks的文件。使用ANSYS的导入接口转换模型的方法很简单，只要在Solidworks中将建好的模型使用“另存为”或“导出”，保存为ANSYS软件可以识别的标准文件，通常使用的有类型有IGES和Parasolid文件。在ANSYS中使用Import命令导入三维CAD模型，而后需要进行模型结构的失真处理与缺陷的修改。 对于Solidworks软件而言，ANSYS可以对其保存的文件直接识别，不需要另存为其他格式的文件。使用接口导入三维模型虽然很方便，但导入后的图形往往会出现一些问题，甚至会出现文件不能识别的现象。例如IGES格式是把产品的数据转换成中性文件格式的行业标准，对于实现文件之间的数据交换非常方便，但是ANSYS软件对IGES格式的文件读取存在着很多的问题，使用ANSYS导入IGES文件的时ANSYS软件对于细小的几何结构无法识别，从而造成导入的图形结构不连续，只是由一些面组成，而无法生成实体。并且使用ANSYS

三维建模在数字城市中的作用

三维建模在数字城市中的作用 【摘要】随着地理信息系统与网络技术的发展，现代城市已被大数据所包围，城市数字化已成为当代城市的发展标志，传统的二维地理信息系统已难以跟上城市发展的脚步，三维数字城市开始成为城市规划和发展的重要手段。本文以数字城市的发展为出发点，以三维建模在数字城市中的作用为研究点，探讨了数字城市中的三维建模的主要内容和建模方式。以期为今后数字城市的发展提供借鉴作用。 【关键词】三维建模；数字城市；建模方式 1 数字城市发展概况 近年来，全国范围内的数字城市建设呈现繁荣的发展趋势，据不完全统计，全国接近700个大中型城市约30000个小城镇已全面开展“数字城市”的建设。数字城市将城市的各种地理信息进行有效地整合，通过计算机的存贮，为访问该网络的用户提供城市虚拟场景，便于用户获取所需的相关城市信息。同时，还能为城市的各种决策工作提供指导，例如城市规划、警务平台、智能交通等，可以说数字城市的服务范围遍及人们生活的各个领域。 2 三维建模技术概述 2.1 三维建模方式 （1）利用三维软件手工建模 3DMAX，Maya 及AutoCAD等建模软件主要利用球体、立方体等基本几何图形通过组合、拉伸、旋转等几何变换构建几何场景，在进行软件三维建模时，几何模型的设计与表达是虚拟场景造型的核心内容。除了这些，三维软件建模还包括物理建模、模型切分、行为建模等。 （2）利用仪器设备自动建模 自动建模的含义就是通过扫描、摄像、拍照等方式获取建模所需素材，并对影像进行拼接、变换、匹配、合成等处理以建立实物模型的建模方式。 而三维扫描仪是一种能将现实世界的立体彩色信息快速以点阵的形式转化为数字信号，是当前对实物进行三维建模的重要工具之一。三维扫描仪具有测量精确度高的优势，但由于售价较高，作业速度较慢，采集信息较为单一，并且对于复杂形状的实物扫描效果不佳，不能实现完整的自动建模。 （3）交互模式

三维数字城市建模精度与制作标准研究

三维数字城市建模精度与制作标准研究 城市是区域经济、政治和文化中心，是现代产业高度集聚的地区和国民?- 济持续发展的载体，创造和集聚着国家巨大的物质财富，在我国?-济社会发展中起着主导和带动作用。“数字城市”是物质城市以二进制形式在计算机中的再现和反映，是以信息技术（尤其是地理信息技术）为核心、以网络技术为支撑的城市信息管理与服务体系，“数字城市”的建设任务就是利用现代高科技手段，充分收集、整合、挖掘城市各种信息资源，建立面向政府、企业、社区的信息平台、应用系统以及政策法规保障体系。本文结合项目实际，探讨了三维数字城市工程建设中的模型建造的精度和标准问题。 三维城市模型（3DCM ）是对真实城市的三维数字化表现，它突破传统平面地图的限制，通过对地形、地物的数字化三维模拟，提供给使用者一个与真实生活环境类似的虚拟城市环境，通过对三维虚拟城市的数字化管理，可为城市规划、建设与运营提供可持续发展的信息化服务，从而提高城市空间信息共享和利用水平，提升城市整体信息化管理水平。 当前，三维“数字城市”的研究与实践已?- 十分广泛，武汉市三维数字地图旨在搭建武汉市三维数字模型数据库，并建立三维数据的更新与维护机制，在此基础上，建成服务于城市规划设计与审批、城市建设和运营管理的空间信息平台。 一、三维城市模型制作精度三维城市模型是建设三维数字城市的基础和载体。三维模型的制作精度直接影响可视化表现效果，模型制作越精细，场景表现效果越逼真。但是，高精度的三维空间数据不仅会严重影响系统速度，同时也增加了模型建造成本，延缓了模型生产进度，因此，确定三维模型的制作精度，是项目初期就要考虑的问题。 三维模型的制作精度应满足软件系统的功能需求，因此，模型的建造应立足于应用；同时考虑到后期功能扩充和技术发展趋势，还应留有升级的余地。综合考虑各种因素，武汉市三维数字地图项目的模型建设确立了以下原则： 1、根据系统需求划分不同的LOD 模型三维城市模型应分为多个级别进行建造，不同级别对应不同的简化程 度和不同的应用领域。 一般来说，为保证三维浏览效果，通常对重要地物采用较高精度，普通地物则对应简单模型；同时，由于应用领域的差异，也需要对地物进行不同程度的简化，如：宏观分析与统计（天际线分析）只需要表现地物轮廓和高度，而微观分析（如：日照分析）则需要对窗台、阳台进行建模，精度较高。总的来说，三维模型LOD 的确定应综合考虑各业务部门的需求，使最终成果能为各个应用领域服务。 武汉市三维数字地图项目将城市模型参照建筑划分为 4 个精度级别，即体块、基础、标准、精细。4 个级别的模型分别对应的主要功能依次为：城市空间形态与分布、虚拟漫游、辅助规划设计与审批、建构筑物精细管理等。 2、不同区域采用不同的LOD 模型由于城市不同区域在功能定位上的差异，不可能采用统一的精度来建造，因此下一步工作是要将各级LOD 模型分配到城市不同区域。由于实际情况的复杂性，对划分为同一级别精度的区域，又依据区域条件的差别，在精度上做一些细微的区分。在实际工作中，将基础模型扩充为基础模型和高精度基础模型，将标准模型扩充为标准模型和高精度标准模型。 武汉市三维数字地图项目对中心城区主要街道和标志性建筑、风景名胜与保护建筑采用标准模型和高精度标准模型进行建造，新建小区采用标准模型建造，一般地区采用高精度基础模型建造，低矮房屋和城中村等采用体块和基础模型表示，待建地区则采用体块模型表示。 3、不同LOD 模型的三角面片数应有明显的区别

面向数字城市建设的三维建模关键技术研究与应用

面向数字城市建设的三维建模关键技术研究与应用 摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，城市化进程不断推进，在计算机技 术及多媒体技术支持下，数字城市应运而生，标志着城市现代化的来临。在数字 城市建设中，采用三维建模可以将模型精准化、精细化，运用激光扫描技术可以 得到超精细化的三维模型数据，真正实现了三维模型数据获取的高效性及精细化。本文将对三维建模相关技术在数字城市建设中的应用具体分析，以提供更加精准、可靠的数据信息，推动数字城市建设步伐。 关键词：数字城市；三维建模；关键技术；激光扫描 将计算机、多媒体技术及大容量存储技术为基础，将宽带网络作为纽带，综 合运用了遥测、仿真-虚拟、GPS等技术，多空间、多维度、多种类的对城市三维 描述，将城市的过去、现在及未来呈现在网络中，进而实现数字化虚拟的过程就 是数字城市。当前，数字城市被提出了新的建设思路，即“一库+一平台+N个典型应用”。其中，对空间数据库统一、包括二维专题数据、三维数据、二维基础数据的统一就是一库；地理信息公共服务平台是指一平台，一平台具有权威性及全区 统一性，主要提供各种数据服务；将N个服务区实际需求应用系统建立起来就是 N个典型应用。其中，通过三维数据可以客观、真实的将数字城市建设情况反应 出来。数字城市建设中，涉及到传统手工三维建模技术、三维激光扫描技术、倾 斜摄影测量半自动建模技术等，本文将对这些技术应用具体探究。 1 传统手工三维建模技术应用 数字化城市建设中，出现最早的就是传统手工三维建模技术，主要包括三大类，即三维地形模型、三维灰体模型及三维精细模型。下面对三种模型制作具体 探究。 三维地形模型制作。叠加DOM影像在已经存在的DEM基础上，然后将叠加 的DOM与DEM结合，使用地形生成软件，最终可以将三维地形模型生成；三维 灰体模型制作。通过三维模型软件自动生成地形图建筑物矢量数据与建筑物高度 信息，体现了高度自动化的模型制作；三维精细化模型制作。获取地物精准平面 位置，运用1：500比例尺地形图与高分辨率的DOM影像数据，然后将地物主体 顶部精准高程获取，通过航测的方式。获取地物纹理照片，使用外业采集方式， 并且对纹理照片使用PS软件处理，将手工模型制作出来，使用3ds Max，最终整 合三维精细模型与三维地形模型场景。该模型有着真实性高、较高的测量精度等 优势，但不足是建模周期较长，三维数据时间需求难以满足。 2 三维激光扫描建模技术 在数字城市建设中，三维可视化要求较高，对于一些复杂高度的地物来说， 采用传统手工建模将难以将这类地物建模要求满足，这就需要运用到三维激光扫 描技术。可以分为定点三维激光扫描、车载激光扫描两种三维激光扫描建模方法，可以对复杂立交桥、钢厂地上管线、历史文化保护等建模，三种建模方式存在相 似性，不同的是工作方式。图5为三维激光扫描技术应用流程。 图1 三维激光扫描技术应用流程 2.1定点三维激光扫描技术 利用了激光测距原理，可以对被测体的大量密集点三维坐标记录，同时记录地物反射率 与纹理相关信息，从而将被测目标的三维模型构建出来，获取图件数据，包括线、面、体等 图件数据。三维激光扫描技术之所以被看作是从单点测量到面测量的技术突破，是因为三维 激光扫描系统可以获取被测对象大量数据点。为此，三维建模运用该技术，有着更加显著的

基于航测的数字城市三维建模技术

基于航测的数字城市三维建模技术 [摘要]本文概述了数字城市的研究背景及意义，详述了数字城市三维模型的建设方法，重点讲解基于航测的数字城市三维建模技术的步骤，最后概述数字城市的未来发展状况及存在问题。 [关键词]数字城市数字城市三维模型基于航测的三维建模方法 0引言 数字城市的概念来源于数字地球，是数字地球的重要组成部分。同时数字城市也是信息技术发展的必然趋势，城市景观重建是数字城市的首要步骤和重要内容。随着城市化进程的进一步深入，城市建设和管理所需要解决的问题的复杂性和需要处理信息的广义性，都是前所未有的。在城市信息化建设过程中，二维空间数据一直作为空间信息基础设施框架重要的数据内容，其在城市规划、交通、市政等各领域应用广泛，但传统的二维数据很难表现城市三维空间形态的多样性和复杂性以及相互之间的关系。城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了数字城市三维模型的概念。 1概述 数字城市三维模型由于其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等领域显示出了巨大的潜力，已成为众多领域研究的热点。三维模型是以三维的手法进行建模，模拟出一个三维的建筑场景效果。规划者可以模拟在数字场景中任意游走驰骋、飞行缩放，达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。对规划及参观者来说是一种全新的体验，并能产生强烈的共鸣。 2数字城市三维模型的建设方法 数字城市三维模型数据生产是建设城市三维地理信息系统的核心。三维模型的精度和建模效率直接影响着三维GIS系统的实用性和建设周期，同时也是城市规划、建设与管理部门进行空间分析并做出正确决策的保障。在三维模型中除了建筑物的基本平面位置及高度信息外，还需要表达建筑物的色彩纹理与几何外形特征，这些色彩纹理与几何外形特征往往体现三维对象特别是建筑物对象的独特风格。现将比较有代表性的几种建模方式列出： （1）使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取。这种方法获取速度最快，成熟的DEM数据及DOM数据生产技术路线能快速重建三维场景中的地形数据，同时在立体环境下，能快速准确获取建筑物等三维模型数据的位置，形状及高度信息，真实展现城市风貌。但获取几何信息不够完整，需要外业采集建筑物侧面纹理。

城市三维建模数据获取及方式研究

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/e74165407.html, 城市三维建模数据获取及方式研究 作者：曾秀芬贾振涛张睿 来源：《科技资讯》2014年第16期 摘要：随着科技的不断发展，城市的信息化成为了必然的趋势，数字城市的不断完善已 经成为城市壮大的新的契机，成为城市信息化建设的目标。数字三维城市已成为城市规划和管理中重要的手段。本文基于笔者多年从事数字城市的相关工作经验，以三维数字城市为研究对象。探讨了数字城市中三维建模的主要内容和相关建模方式，并以实例的方式实现了三维建筑物建模，结果表明该思路能满足实际应用。全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词：数字城市三维建模信息化 中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0041-02 “数字城市”的概念来源于“数字地球”，它是“数字地球”的理念在城市的引用、延伸和拓展。由于在理解层面和切入角度上的差异，目前仍很难对“数字城市”内涵作确切的定义。但随着对“数字城市”理论与技术的研究及应用探索的不断深入，人们对它的认识将会逐渐趋向统一，并形成对它的标准定义。 三维模型能够真实、生动地表达三维空间信息，成为数字城市的研究重点。建筑物的三维建模作为主要的建模内容有着重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三维模型成为建模的研究重点。 三维地理信息系统的建立，可以和现有的二维地籍数据、规划数据、土地利用数据等结合，分别形成三维地籍系统、三维规划系统、三维土地利用系统等。这些三维系统具有快速的三维漫游、查询、定位、统计、分析、打印输出等功能，将更好地为“数字国土”服务。三维模型的快速建立与更新，对维护三维地理信息系统数据的现势性、直观性、更好地为国土资源利用提供更好的决策，具有十分重要的作用和意义。 1 三维建模技术现状 三维城市模型（3DCityModel，3ocM）是地理信息系统、数字摄影测量及其相关学科的研究热点之一。尽管3DCM的研究历史非常短暂，但人们针对不同的应用目的，构建了各种具 有不同功能的3DCM，具体分为以下几类。 1.1 遥感影像与DEM结合方式

浅谈数字城市三维建模项目开展的要点

浅谈数字城市三维建模项目开展的要点 随着政府和大众对空间定位数据及应用不断增长的需求，城市的信息化将逐渐从传统的二维符号化进步到直观的三维可视化，国家测绘地理信息局倡导的数字城市建设正包括了这一内涵。数字城市三维模型建设的主要内容是在二维地图基础上，把城市地形地物进行三维空间建模，形成室内外、地上下带可量测空间信息和现实纹理的三维地图数据，有多学科、较复杂、艺术性、主观性等特点。因此，城市三维建模项目开展需要注意哪些要点，也成为了一个研究的内容。文章以数字城市三维建模项目开展的要点为研究对象，结合数字城市三维建模项目的实际经验，探讨了数字城市三维建模项目在开展时需要注意的主要要点，最后在结尾提出笔者的总结。 标签：数字城市；三维建模；要点 1 引言 因数字城市三维模型的艺术性和主观性等特点，三维城市建模项目的开展与传统测绘项目存在较大差别，城市三维建模所关注的要点也有所不同。除了如传统测绘同样关注的平面精度、拓朴关系、空间属性外，三维城市还特别关注美观性、仿真度、整体协调性、结构精细度和完整性、物体高度等内容。因此，在项目实施的角度来看，数字城市三维建模项目的开展也需要根据自身的关注重点而制立开展的要点。 通过4年20多个城市的三维模型生产和经验总结，作为三维城市建模项目的发起单位角度，我认为项目开展的要点包括选取准确的建模精度、建立更新维护机制、挑选合理承建商、制定完备的项目计划、样本区测试、费用预计6个方面。 2 数字城市三维建模项目开展要点分析 数字城市三维建模项目的开展，第一要点是要确定建模数据的标准，而三维建模数据标准的重点应该是建模精度，因此三维建模项目开展的首个要点是选取准确的建模精度；城市三维模型建立完成后，主要是用于管理分析和应用，在目前来讲，我们大多数三维建模项目前期做得很好，但在后期更新维护机制上就往往考虑得较少，造成了项目虎头蛇尾的情况，不能长期和持续性地使用，所以我们认为三维建模项目开展的。第二要点是建立长期有效的更新维护机制；第三要点是挑选合适的承建商，因为三维城市模型的建设，不仅仅需要常规的数据生产经验，更需要三维空间立体的判断力和还原力，以及制作美感的艺术性质；第四要点和绝大多数数据生产项目一样，是制定完备的项目计划，以有效地指导项目的高效实施；第五要点是进行必要的样区试验，以适应和验证不同区域不同需要的项目结果；第六要点是费用，应该避免花1块钱干2块钱事的想法和模式。 2.1 选取准确的建模精度

三维城市建模在数字城市建设中的运用研究

三维城市建模在数字城市建设中的运用研究 发表时间：2019-03-13T16:26:22.113Z 来源：《新材料·新装饰》2018年8月下作者：李亚轩[导读] 在城市数字化技术日益成熟的发展趋势下，城市数字化被看作是城市现代化发展的重要参照。城市三维信息系统依托城市已有的空间地理资料、通信设备等，以三维景观可视化技术与城市建模技术（北京信息科技大学，北京 100078） 摘要：在城市数字化技术日益成熟的发展趋势下，城市数字化被看作是城市现代化发展的重要参照。城市三维信息系统依托城市已有的空间地理资料、通信设备等，以三维景观可视化技术与城市建模技术，让城市面貌以三维景观模式呈现出来。文章通过对数字城市建设现状和基本框架的具体阐述，对三维城市建模在数字城市建设中的应用展开了研究。关键词：数字城市；三维模型；城市建设；信息系统 伴随着城市建设高速发展，数字城市建设也得到了有效改善与健全，城市数字化发展水平是衡量城市现代化发展的重要参照之一，也是城市未来发展建设的主流方向。城市三维模型建设属于城市数字化建设的重点内容，同时也是城市建设的关键内容。三维城市模型利用三维技术模拟城市面貌，使得城市面貌真实呈现出来，同时三维城市模型还可以实现空间数据库管理和分析应用等操作，共享社会经济信息资源，现阶段，三维城市模型技术在社会上引起了强烈反响，受到了人们高度重视。 1数字城市建设的现状及基本框架 1.1数字城市建设现状 现阶段，在国内数字城市建设得到了前所未有的重视，并且成为城市未来建设的主流方向，根据统计资料显示，国内超过680个大中城市和3万多个小城镇关于“数字城市”建设拉开了帷幕。“数字城市”是城市信息化发展与建设的核心内容，主要包括城市发展与规划、城市管理、城市经济等工作。 1.2数字城市建设的内容及方法 1)数字城市建设的核心构成部分为城市电信基础信息系统、城市空间基础信息系统以及城市综合信息系统，通过这些系统的有效运营完成信息共享；构建应用平台、构建网络和信息接入平台，利用这些平台实现为终端用户的一对一服务； 为了保证数字城市在建设和发展过程中的法律、经济、组织等服务，还需要构建政策制度和保障系统。 2)数字城市建设的核心技术通常涉及到遥感技术、全球定位技术（GPS）、城市综合功能技术（GIS）、虚拟技术、元数据与宽带网络技术等，并且还可以在运用过程中将上述技术进行整合。 3)数字城市的服务对象通常由政府、企事业单位、社会和人民群众构成。 2三维数字城市模型的构成及分类 三维数字城市模型通常包括三维模型、基础数据、三维投影硬件以及应用环境等。 2.1模型的系统构成 城市三维地理信息服务平台一般采用B/S框架，通过Web服务器就可以实现数据发布操作，同时实现服务器和终端用户的有效对接，用户只要通过浏览器就可以实现对数据的查找和浏览等操作。城市三维地理信息服务平台主要包括数据层、功能操作层和应用服务层。 2.1.1数据层 数据层通常借助地形数据融合系统，实现遥感影像数据与高程数据的相互交错，从而实现三维场景再现，然后利用压缩处理技术形成地形文件，最终通过数据流的模式进行结果显示。WFS( Web Feature Service)与WMS( Web Map Service)通过OpenGIS数据服务接口实现标准化操作，以此形成二维数据服务功能。 2.2模型分类 2.2.1地形地貌三维模型 为了让模拟出来的地形地貌更加贴近现实情况，往往借助基础测绘数据方法，比如具备高程值的数字线划图，构建地面高程模型(DEM)，然后按照详细的操作标准构建相应的高程模型。通常条件下，正射影像（DOM）的数据可以借助部分影像的数据分析来获取，这些影像的分辨率主要包含近景摄影、遥感影像和高分辨率的航空影像等。可以按照需要选取相应的影像数据，然后按照标准的空间参考系，让正射影像累积到地面高程模型中，如此一来获取的三维模型就可以有效体现出地形地貌来。 2.3规划设计三维模型 三维模型的研发设计在很大程度上达到了城乡规划管理的发展需求标准，研发设计人员在三维软件中开展设计务必和现状三维模型充分融合，同时结合现状三维模型的实际条件对相关模型展开修订、调整等操作，或者通过三维仿真软件重新生成新模型，主要涉及到纹理、高度、设计、朝向等内容，而这些修订都需要在统一的空间参考系统中根据标准比例来展开。 3三维城市模型的建模方法 三维城市模型的核心操作为首先关于城市的三维环境实施数字化展示，接下来开展可视化操作，与此同时，可以提供有效的操作和分析功能。现阶段，城市三维景观的构建手段多种多样，典型的有下述几种模式： 1)仅仅借助3D和GIS的数据模型与虚拟城市景观模型重建法。可以关于城市的实体模型根据维数分类成0维、1维、2维和3维，并且0、1、2、3仅仅表示相对应的模型构建。与此同时，把地形物看作是城市各种建筑物的承担体，以TIN来表达，称其为2.5维，以2DGIS矢量划线数据来明确建筑物的平面方位，其属性利用数字相机来获得，比如高度、建筑物的侧面纹理，而顶部纹理通过航空遥感数据来获取，从而形成景观模型； 2)借助航空影像来生成城市三维城市景观。建筑物根据外形特点来分类，主要划分成复杂房屋、“人”字形房屋以及平屋顶房屋，并且不同类型的房屋以相应的几何数据模型来构建。 3)TIN表达地形法，利用点、线、面等形式存在的空间实体城市三维UIS数据模型主要通过BP、CSG等技术来表示，同时在立体空间中分别引进空间信息，与此同时，为所有对象制定属性特点与空间关系。

三维建模技术在数字城市中的应用

三维建模技术在数字城市中的应用 文雪中 1 潘建平 2 付飞飞 2 （1 . 重庆勘测院重庆 4 0 0 0 2 0 ； 2 . 重庆交通大学土木建筑学院重庆 4 0 0 0 7 4 ） 摘要：地理信息系统和相关数字化技术的发展，使得传统的二维城市地理信息系统已经满足不了应用需求，三维数字城市已成为城市规划和管理过程中重要的手段。文章对数字城市中的三维建模关键环节进行探讨，并以实例的方式实现了三维建筑物建模，结果表明该思路能满足实际应用。 关键词：数字城市三维建模 中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1672 -3791(2010)01(b)-0220 -02 随着科技的不断发展，城市的信息化成为了必然的趋势，数字城市的不断完善已经成为城市壮大的新的契机，成为城市信息化建设的目标。数字三维城市已成为城市规划和管理中重要的手段。三维模型能够真实、生动地表达三维空间信息，成为数字城市的研究重点。建筑物的三维建模作为主要的建模内容有着重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三维模型成为建模的研究重点。 三维地理信息系统的建立，可以和现有的二维地籍数据、规划数据、土地利用数据等结合，分别形成三维地籍系统、三维规划系统、三维土地利用系统等。这些三维系统具有快速的三维漫游、查询、定位、统计、分析、打印输出等功能，将更好地为“数字国土”服务。三维模型的快速建立与更新，对维护三维地理信息系统数据的现势性、直观性、更好地为国土资源利用提供更好的决策，具有十分重要的作用和意义。 1 三维建模技术现状 国际上城市信息化建设与发展走过的道路，大体上经历了四个建设阶段：网络基础设施的建设，政府和企业内部信息系统建设，政府企业上下游相互之间借助互联网实现互联互通，数字城市综合集成与建设形成数字城市。美国、加拿大、欧洲、澳大利亚等国家和地区，已经完成第一到第三阶段的基础任务，目前主要任务是不断提高各阶段成果的作用和水平并进行数字城市的综合集成[1]。 由于我国数字城市建设起步较晚，目前处在四个阶段同步并举的时期，通讯基础设施的进展速度比较快，政府和企业内部信息系统建设的进展比较慢，数字城市的综合集成还处在低级阶段。 三维建模是建立数字城市的重点，人们正在通过各种各样的途径进行城市建模，而且已经取得非常重要的进展。日本于1998年和1999年举办了两次题为“Urban Multi-Media/3D Mapping”的国际学术讨论会，众多学术论文对三维城市模型、三维城市地图、计算机城市等相关内容进行了研究。2000年国际摄影测量大会将研究3DCM中的复杂操作与分析列为大会主题之一。有许多大学、公司等的研究机构也致力于有关3DCM的相当热烈的研究与开发。如瑞士苏黎世联邦工业大学的Gruen和Xinhua对3DCM进行了深入的研究，为了解决三维建