三维城市模型
城市三维模型及其在城市规划中的应用朱彦鋆
城市三维模型及其在城市规划中的应用朱彦鋆 摘要：改革开放以来，我国城市建设与经济发展不断壮大，城市的规模也在不 断扩展，所以其规划工作就需要一个科学的统筹，一个合理的规划，考虑诸多因素，并能够展望未来，本文将阐述城市三维模型在城市规划的作用，并提出相关 建议。 关键词：城市三维模型；城市规划；应用 一、前言 由于科学技术的日新月异，使得我国各个行业开始新的发展，城市规划工作 当中三维模型的利用就是一个标志，相关技术人员通过模型的观察，能够直观的 对整个城市进行规划和修改，提升工作水平，为后期建设设立参照，改变了以往 传统城市规划的盲目性，能够进行合理有效的城市规划把控。 二、三维城市规划 随着科学技术的发展，三维模型的利用对于城市规范化起了很大的作用，其范 围广，效果好，对不同地段能够进行不同的规划，进行区域化展示，直观便捷， 易于理解，同时能够灵活修改规划当中存在的问题。 三维模型也就是运用三维空间的分析方法进行模型的建造，在模型建造方面， 虚拟技术与地理信息技术相辅相成，对城市规划进行统一管理。同时，三维模型 的建造是基于真实的数据，其建模成果可以真实模拟实际情况，便于直观展示， 可为审批及相关管理工作提供客观、科学的指导。 对于城市管理三维模型，更能模拟城市实际当中存在的问题，分析相关情况， 及时的做出解决方案，对于突发情况能够及时设想，并尽早提出处理方案。 三、城市三维模型构建 3.1前期数据准备处理 三维模型的建立是基于相应的科学数据，数据的准确性对模型建立的效果会产 生直接影响。因此，建模前的数据准备和预处理是非常重要的环节。如遥感数据 在实际运用前，就需经过校正、剪裁拼贴等预处理步骤，确保数据的准确性。另外，在模型构建时，要注意提取属性数据，如从街景地图，遥感数据，大数据中 提取建筑物的楼层、面积等属性数据。 3.2数据处理环节 城市的空间构建是数据处理重要的一步，然后才能通过技术人员建立模型来模 拟城市的空间结构。数据处理应将CAD数据以及其他数据结合统一处理从而获得 整个城市景观的细节特征。对于城市中一些小的部件的特征，可以通过网络获取 街景照片进行采集，从相关模型处理数据当中获取位置。因为数据的处理会因流 程而存在差异，故在城市三维模型的处理过程中通常选用较大的比例尺，但在实 际工作当中可以根据情况来做出不同的选择。 3.3构建模型 因为各个城市地理位置等因素的不同，对城市三维模型也存在着不同的需求，在构建模型方面会存在一定的出入。构建模型大概可以分为地形模型构建、地面 模型构建等等，地形模型构建主要依靠工作人员测量的数据或依靠相关资料库中 的数据资料制作而成，主要表达施工地理位置以及其空间位置，地面模型建立的 从相关图纸中提取数据，利用等高线等数据生成相应地形，结合云数据的处理和 分析，从而建立地面模型。无论是哪种模型方式的构建，其依据的主要数据均为 测量数据以及设计资料，但对于建筑物的相关尺寸，还需要测量它的实际尺寸，
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
重庆市三维两江四岸三维仿真模型数据标准-090117
重庆市城市规划三维仿真模型数据标准（试行） 1范围 本标准规定了三维仿真模型的术语、基本规定、成果内容及相关要求、建模要求及三维动画制作要求。 本标准适用两江四岸规划区及其他重点控制区域（以下简称规划控制区）的现状三维模型、城市设计三维成果，以及规划控制区内的新建、改造建设项目三维模型成果制作。 2术语 2.1现状三维模型 指真实反映现状地形、基础设施、自然景观以及建筑外观和风格的虚拟现实模型。 2.2城市设计三维模型 指侧重于城市空间形态和环境的整体构思和安排，表达规划编制范畴的城市空间布局、景观形象、地形、基础设施以及建筑设计的虚拟现实模型。 2.3建设项目三维模型 指在行政审批环节中反映的建设项目的建筑体量、建筑外形和风格、外立面及建筑布局的规划方案虚拟现实模型。 3基本规定 3.1基础地形建模要求 1）城市规划区域的数字高程模型必须采用1:500地形图，地表纹理信息根据规划设计方案的景观设计材质库中选取相应的图片。 2）城市建成区域的数字高程模型必须采用1:500地形图，地表纹理信息由实地拍摄的数码照片，拍照应使用500万像素以上的广角照相机。 3）其他区域的数字高程模型可采用用1:2000或1:1万地形图，地表纹理信息由1:2000真彩色正射影像或分辨率不小于1m的彩色卫星影像图片获取。 3.2空间参考系要求 1）大地基准：必须采用重庆市独立坐标系。 2）高程基准：必须采用1956年黄海高程系。 4成果内容及相关要求 4.1成果文件内容 三维模型成果必须经过烘培，能够真实而艺术地反映地形地貌、基础设施、自然景观以及建筑外观和设计风格。三维成果必须包含以下内容： 1）三维渲染整体效果图，图像分辨率不小于2048×2048，图片格式采用*.tif。 2）带材质贴图且经过烘培的三维仿真模型，文件格式为3DS MAX 7.0或以上的*.max，贴图为tif格式。 3）对于建设项目三维模型，必须提交项目总平面、剖面图、立面图、平面图等电子文件，文件格式为AutoCAD2005的*.dwg格式。 4）对于城市设计成果，必须提交相应三维动画（A VI）资料。
各类三维设计软件介绍讲课教案
各类三维设计软件介 绍
三维设计软件现在有好多的，不过目前用的最多的是SolidWorks软件。SolidWorks的设计思路十分清晰，设计理念容易理解，模型采用参数化驱动，用数值参数和几何约束来控制三维几何体建模过程，生成三维零件和装配体模型；再根据工程实际需要做出不同的二维视图和各种标注，完成零件工程图和装配工程图。从几何体模型直至工程图的全部设计环节，实现全方位的实时编辑修改，能够应对频繁的设计变更。 PRO/E, 还有MAYA,caxa,sketch up(参数很少,小巧)Auto CAD (三维功能太弱,算不上三维设计软件,平面才是它的天下),SolidWorks,草图大 师,3ds(三维渲染很强) 目前常用三维软件很多，不同行业有不同的软件，各种三维软件各有所长可根据工作需要选择。比较流行的三维软件如：Rhino（Rhinoceros犀牛）、Maya、3ds Max、Softimage/XSI、Lightwave 3D、Cinema 4D、PRO-E等 Maya 是一个包含了许多各种内容的巨大的软件程序。对于一个没有任何使用三维软件程序经验的新用户来说，可能会因为它的内容广泛、复杂而受到打击。对于有一些三维制作经验的用户来说，则可以毫无问题地搞定一切。Maya的工作流程非常得直截了当，与其它的三维程序也没有太大的区别。只需要熟悉一至两个星期，你就会适应Maya的工作环境，因而可以更深一步的探究Maya的各种高级功能，比如节点结构和Mel脚本等。 Softimage/XSI 是一款巨型软件。它的目标是那些企业用户，也就是说，它更适合那些团队合作式的制作环境，而不是那些个人艺术家。籍此原因，我个人认为，这个软件并不特别适合初学者。XSI将电脑的三维动画虚拟能力推向了极至。是最佳的动画工具，除了新的非线性动画功能之外，比之前更容易设定Keyframe的传统动画。是制作电影，广告，3D，建筑表现等方面的强力工具。 Lightwave 对于一个三维领域的新手来说，Lightwave非常容易掌握。因为它所提供的功能更容易使人认为它主要是一个建模软件。对于一个从其它软件转来的初学者，在工具的组织形式上和命名机制上会有一些问题。在Lightwave中，建模工作就像雕刻一样，只需要几天的适应时间，初学者就会对这些工具感到非常地舒服。Lightwave有些特别，它将建模（Modeling：负责建模和贴图）和布局（Layout：动画和特效）分成两大模块来组织，也正是因为这点，丢掉了许多用户。 广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动画等各领域。它的操作简便，易学易用，在生物建模和角色动画方面功能异常强大；基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块，令它的渲染品质几尽完美。它以其优异性能倍受影视特效制作公司和游戏开发商的青睐。火爆一时的好莱坞大片《TITANIC》中细致逼真的船体模型、《RED PLANET》中的电影特效以及《恐龙危机2》、《生化危机-代号维洛尼卡》等许多经典游戏均由LightWave 3D开发制作完成。 Rhinoceros（Rhino） 是一套专为工业产品及场景设计师所发展的概念设计与模型建构工具，它是第一套将 AGLib NURBS 模型建构技术之强大且完整的能力引进Windows 操作系统的软件，不管您要建构的是汽机车、消费性产品的外型设计或是船壳、机械外装或齿轮、甚至是生物或怪物的外形，Rhino 稳固的技术所提供给使用者的是容易学习与使用、极具弹性及高精确度的模型建构工具。从设计稿、手绘到实际产品，或是只是一个简单的构思，Rhino所提供的曲面工具可以精确地制作所有用来作为彩现、动画、工程图、分析评估以及生产用的模型。Rhino 可以在Windows 的环境下创造、编排或是转译NURBS曲线、表面与实体。在复杂度与尺寸上并没有限制。此外，Rhino并可支持多边网格的制作。 Vue 5 Infinite e-on software公司出品。作为一款为专业艺术家设计的自然景观创作软件，Vue 5 Infinite 提供了强大的性能，整合了所有 Vue 4 Pro 的技术，并新增了超过 110 项的新功能，尤其是 EcoSystem 技术更为创造精细的3D环境提供了无限的可能。Vue 5 Infinite 是几个版本中最有效率,也是在建模、动画、渲染等3D自然环境设计中最高级的解决方案.目前国际界内很多大型电影公司,游戏公司或与景观设计相关的行业都用此软件进行3D自然景观开发. Bryce Bryce是由DAZ推出的一款超强3D自然场景和动画创作软件，它包合了大量自然纹理和物质材质，通过设计与制作能产生极其独特的自然景观。这个革命性的软件在强大和易用中间取得了最优化的平衡，是一个理想的将三维技术融合进您的创作程序的方法，流畅的网络渲染、新的光源效果和树木造型库为您开拓创意的新天堂。全新的网络渲染 - 在网络中渲染一系列动画图像或是单张图片，大大节省时间和金钱。 对于机械行业哪种三维设计软件被最多公司应用。是SolidWorks，UG，PRO-E还是什么。
成都市城市规划三维模型数据标准
成都市城市规划三维模型数据标准（试行） 1范围 本标准适用成都市中心城范围现状三维模型、城市设计三维成果，以及该区域内的新建、改扩建项目方案三维模型成果制作。 2术语 2.1现状实景三维模型 现状实景三维模型是指真实反映建筑、地形、道路及其它客观存在的虚拟现实模型，其中建筑模型分现状建筑精细模型和现状建筑简单模型两类。 2.2城市设计三维模型 指侧重于城市空间形态和环境的整体构思和安排，表达规划编制范畴的城市空间布局、景观形象、地形、基础设施以及建筑设计的虚拟现实模型。 2.3建设项目方案三维模型 建设项目方案三维模型指在行政审批环节中反映的建设项目的建筑体量、建筑外形风格颜色、小区环境及建筑布局的规划方案虚拟现实模型。 3基本要求 3.1数据源要求 基础数据源由1：500地形图、真彩色正射影像或高分辨率彩色卫星影像图、设计方案及其它相关数据组成。 3.2空间参照系要求 空间参照系必须与成都市基础测绘所用平面坐标系统和高程系统相一致。 1．平面坐标系统：采用成都市独立坐标系统。 2．高程系统：采用1985年黄海高程系统。 3.3成果要求 模型成果统一采用3DMAX9.0版本格式
4三维模型制作要求 4.1模型精度标准 三维模型平面精度须达到1：500地形图精度要求，高度与实际物体误差不超过1米。三维模型必须反映建筑的主要结构和主要细节，模型整体感强，效果美观。在满足真实美观效果的情况下，应尽量减少模型的几何面数，模型三角面数应控制在2000面以内，模型不得扭曲、旋转、放大和平移，模型基座面高度统一定义为零。 4.2建模内容 4.2.1建筑（属性编码为bui） 建筑：是指永久性建筑（包括城市设计及建设项目方案），含台阶、雨棚、阳台、飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子（方柱状或圆柱形）、柱子等建筑物附属物。每栋建筑模型形成单独max格式文件，由裙楼或通道连接的建筑视为一个模型。多栋独立建筑与地下室一体时，地下室与其中一栋建筑视为一个模型。 4.2.2环境（属性编码为flo） 环境模型成果除道路及附属设施外的其它区域，包括小区景观、内部道路、植物、花台、水池等设施，和地面构成统一体的面。单个小区、单个项目或单个地块，形成独立的max格式文件。城市设计和建设项目方案环境模型应能如实反映报审的总平环境。 4.2.3道路（属性编码为roa） 道路模型（包括城市设计及建设项目方案）应能如实反映道路材质、车道、隔离带、照明、交通站点等设施，包括道路、行道树、交通轨道、桥梁、路灯、交通指示牌、路牌、公交站牌、交通指示灯、交通岗亭等附属设施模型，根据实际情况形成独立的max格式文件。 4.2.4其他（属性编码为oth） 需用模型表示的其它物体（根据实际情况另行约定），形成独立的max格式文件。 4.3建模要求 4.3.1基本要求 1．制作单位统一以“米”为计量单位，建模方式为建筑外表面的几何结构建模，用贴图表现大量的实体几何结构。 2．所有模型中心点定义应统一，可定义在各自外围合的中心或模型基底中心，且Z值为0。
三维建模虚拟城市建模技术
第八章虚拟城市建模技术 8—1 虚拟环境建模概述 8—2 虚拟环境建模的特点 8—3 虚拟环境中虚拟实体的表现形式 8—4 虚拟环境几何建模技术 8—5 虚拟环境物理建模技术 8—6 虚拟环境行为建模技术 1
8—1 虚拟环境建模概述 评价一种建模技术的主要指标 （1）精确度 （2）显示速度 （3）易用性 （4）广泛性 2
8—2 虚拟环境建模的特点 虚拟环境建模的特点 （1）实体的广泛性。虚拟环境中有非常广泛的实体对象，往往要构造不同类型的实体。 （2）实体行为的独特性。虚拟环境中有些实体须有其自己的行为，而其它图形建模系 统一般只是构造静态的物体，物体的行为 往往是比较简单的平移或旋转等。 （3）交互性。虚拟环境中的实体须能够对观察者做出反应。当观察者与物体进行交互 时，物体须以某种适当的动作来响应。 3
8—2 虚拟环境建模的特点 虚拟环境建模特点对建模技术和软件的特别要求（1）可重用性。 （2）在对虚拟环境进行交互时，模型应 能提供某种暗示，使得交互可以按观 察者的意图进行。 （3）在构造物体的几何结构时，必须充 分考虑到是否有利于表现物体的行为。 4
8—3 虚拟环境中虚拟实体的表现形式（一）视觉外形 （二）物理特征 （三）实体信息 （四）环境信息 5
8—3 虚拟环境中虚拟实体的表现形式（一）视觉外形 虚拟环境中每个仿真对象都包含形状和 外观两个方面。物体的形状由构成物体的 各个多边形、三角形及顶点来确定；物体 的外观则是由表面纹理，材质，颜色，光 照系数等决定的。 仿真对象的外观特性主要由表面反射属 性和表面纹理来决定。表面反射特性需考 虑光源的位置和类型；纹理则能大大增强 物体的细节层次和真实感。 6
你不可错过的25款3D建模常用软件
你不可错过的25款免费3D建模常用软件 技术上，三维指的是在三种平面（ X ，Y和Z ）上构造对象。创造三维图形的过程可分为三个基本阶段：三维造型，三维动画和三维渲染。 三维（ 3D ）电脑绘图得到广泛使用，它们在任何地方都可看见，几乎是司空见惯，应用于电影，产品设计，广告,电子等等。虽然它们常见到，但并不意味着它们容易创建。为了交互式控制三维物体，创建3D模型必须使用那些非专业用户少用的3D专业创作工具。 三维模型通常是来源于计算机工程师使用某种工具创建的三维建模。因此创建三维模型是不容易的，而且软件的成本可能要花费一笔资金。另外我们应该去尝试一些实用性的开源三维建模工具。通过网站之间的推广和阅读最终用户的意见和反馈之后，我们为你带来你不应该错过的25个免费3D建模应用程序。清单如下： 1.Blender 一个自由和开放源码的三维建模和动画应用程序，可用于建模，紫外线展开，纹理操纵，水模拟，蒙皮，动画，渲染，粒子和其他仿真，非线性编辑，合成，并建立互动的3D应用程序。 2.K-3D K-3D是免费自由的三维建模和动画软件。其所有内容以采用插件为导向的程序引擎为物色，使K-3D变成一个用途很广，功能强大的软件包。
3.Art of Illusion Art of Illusion 是免费的、开源的3D建模和渲染工作室。一些亮点包括基于细分曲面建模工具，根据骨骼动画，图形和设计语言程序结构和材料。 4.SOFTIMAGE|XSI Mod Tool 一款为那些有志于游戏开发商和模型制作者作出贡献的免费三维建模和动画软件。这款模型工具是一个非商业游戏制作的XSI免费版本。它是每个人游戏、模型、3D等应用的一个必备工具。这款模型工具可插入所有主要的游戏引擎和下一代游戏的开发框架，休闲游戏，现时著称的三维建模，甚至基于Flash 的3D游戏。
基于VrMap与Sketchup的城市三维模型构建
第37卷第3期2009年6月 福州大学学报(自然科学版) Journal of Fuzhou University(Natural Science Editi on) Vol.37No.3 Jun.2009 文章编号:1000-2243(2009)03-0353-04基于VrMap与Sketch up的城市三维模型构建 罗敏 (福州大学环境与资源学院,福建福州 350108) 摘要:以厦门市城市三维建模为例,介绍了基于V r M ap与Sketch up的三维建模技术路线,同时就三维符号库 的建立,数字地面模型制作,三维建筑建模、优化、纹理映射、以及属性添加等一系列问题进行了详细的探讨 和阐述. 关键词:三维建模;城市;地理信息系统;Sketch up;V r M ap;纹理映射 中图分类号:P208 文献标识码:A The con structi on of urban3D m odel ba sed on VrM ap and Sketch up LUO M in (College of Envir on ment and Res ources,Fuzhou University,Fuzhou,Fujian350108,China) Abstract:This paper p r oposes a ne w app r oach f or urban3D modeling based on V r M ap and Sketch up,and p resents s ome exa mp les of3D modeling in Xia men,China.A t the mean ti m e,this paper als o discusses s ome key points in detail,such as the constructing of3D sy mbol-bank,the digital gr ound model,3D architecture model,model op ti m izati on,texture mapp ing and attributi on appending. Keywords:3D modeling;urban;GI S;Sketch up;V r M ap;texture mapp ing 随着城市发展速度的加快,各部门对三维地理信息数据的需求也日益增加.传统的二维地理信息系统在解决一些涉及三维信息问题时存在诸多局限,研究与开发服务于城市各应用领域的城市三维地理信息系统逐渐受到人们的关注[1].城市三维地理信息系统(3DUGI S)是指能对城市区域内空间对象进行真三维描述和分析的信息载体[2],它克服了传统的二维信息系统除平面之外的第三维信息(Z轴)难以表达的局限性,从而实现了城市信息全方位地查询、统计与分析,更好地为城市管理和公众提供优质服务. 1 Sketch up软件优势分析与三维建模技术路线 城市三维模型的构建是一项工程浩大的项目,虽然在制作工艺上尽量要突出三维实体的细节特征,体现三维模型的立体感与美观性,但是由于经济、技术、时间等多方面条件的限制,简易、高效、数据量小往往才是建模方法是否实用的判断标准[3].传统的三维建模制作方法有很多,但是不少方法在实现起来耗时耗力,产生的庞大数据量会给系统后期的可视化和空间分析带来很多难题.Sketch up虽然在处理结构复杂的建筑单体中并无优势,但对于大场景地理环境的生成,其优越性却是其他软件无法比拟的.因此在“数字城市”等大型项目中,Sketch up是海量三维实体建模的首选.同时,Sketch up兼具良好的纹理映射、光照、实时漫游等功能,其严格的层次结构,能够有效地管理图形数据,减少出错的可能性.Sketch up生成的三维模型文件非常之小,一般建筑物如居民楼,大小只有50k左右,而复杂的大型建筑物和广场也只有600k左右,相对于其他建模软件如3DS MAX与CAD来说,数据大小只有它们的十分之一,甚至百分之一. 收稿日期:2008-09-01 作者简介:罗敏(1982-),女,硕士,助教. 基金项目:福州大学科技发展基金资助项目(2008-XY-20)
三维数字城市模型制作规范总要
建筑模型制作规范总要 一、总体要求： 1. 软件使用版本为3ds max 9.0 2. 单位设置为米 按照项目的制作要求，模型的制作一律以“米”为单位。(在特殊的情况下可用“毫米”或“厘米”为单位)。 制作人员在制作之前要知道项目的具体制作要求，尤其是制作单位，这样做能保证所有人制作的模型比例正确。场景初始的单位是很重要的，一旦场景单位定义好之后，不要随意变动场景单位，以避免建筑尺寸不对缩放后影响建筑的尺度感。 3. 导入影像图 Max模型制作之前要先整理好对应的影像图文件，制作模型时要导入整理好的影像图文件，作为建模参考线。导入分区好的影像图，以影像图为基准画出地形图。在以影像图为的基础上创建建筑模型，创建好的模型位置必须与影像图画出的地形图文件保持一致。
二、模型制作要求及注意事项 1. 制作注意事项： ?对于模型的底部与地面接触的面，也就是坐落在地面上的建筑底面都应该删除。模型落搭时相 对被包裹的小的面要删除。 ? ?严格禁止模型出现两面重叠的情况，要删除模型中重合的面，不然会造成重叠面在场景中闪烁 的情况。 ?模型Z轴最低点坐标要在0点以上，地面同 理。 ?对模型结构与贴图坐标起不到作用的点和 面要删除以节省数据量。如右图： ?创建模型时，利用捕捉使模型的点与点之间相互对齐，不要出现点之间有缝隙或错位导致面出 现交叉的情况，避免场景漫游时发现闪面或破面的情况影响效果。
?在保证场景效果的前提下尽量减少场景的数据量。曲线挤压的时候要注意线的段数。必要时候 可以使用折线形式来代替曲线。 ?模型的网格分布要合理。模型中平直部分可以使用较少的分段数，曲线部分为了表现曲线的转 折可以适当的多分配一些。模型平面边缘轮廓点分布尽量均匀，否则容易使模型破面或产生其他问题。 ?保持所有的模型中物体的编辑使用Edit Mesh或Edit Poly方式，为精简数据量，特殊情况可使 用Surface建模，NURBS建模方式基本上不允许使用。 ?如有平面物体表面有黑斑时，应取消这几个面的光滑组。对于曲面要统一曲面的光滑组，避免
数字化三维仿真模拟城市管理系统项目实施计划方案
数字化三维仿真模拟城市管理系统项目实施方案
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1.概述 1.1.项目建设背景 “数字城市”是城市信息化发展的方向，是数字地球的一部分，三维地理信息是“数字城市”的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，并可以以第一人称的身份进入城市，感受到与实地观察相似的体验感。 随着二十一世纪的互联网技术、计算机技术、3S（GIS/RS/GPS）技术、虚拟现实、航空与航天技术等的飞速发展，给地理信息技术手段带来前所未有的变革，利用高分辨率卫星影像以及航空像片，通过对影像的平面、高程、结构、色彩等的数字化处理，按照统一坐标无缝拼接而成可以迅速建立基于真实影象的“三维数字城市”，人们可以直观的从三维城市上判读处山川、河流、楼宇、道路。借助传统平面地图的概念，叠加空间矢量数据，地物兴趣点数据、以及三维模型数据形成可视化“三维数字”城市展示系统。 与传统二维地图相比，“三维数字城市”展示系统突破平面地图对空间描述二维化、三维空间尺度感差、没有要素结构与纹理信息等诸多限制，通过对真实地形、地物、建筑的数字化三维模拟和三维表达，提供给使用者一个与真实生活环境一样的三维城市环境。通过数字化三维仿真模拟城市的实现对城市的管理，把传统的限于二维的城市管理范围扩展到了三维甚至多维的管理范畴，为城市建设、政务管理、企业信息发布与公众查询提供多维的、可持续发展的信息化服务，将大大提高城市整体信息化管理和经营管理水平，并有利于提高公众参与城市管理的积极性和参与性。
1.2.项目建设目标 以先进的技术手段，在三维仿真模拟城市场景中实现朝阳辖区单位、人口、部件、事件、社区绿化等相关信息的管理，进一步提高**政府城市管理水平，提高居民参与城市管理的积极性。另一方面，能够很好的展现数字朝阳的建设成果。最终为建设和谐朝阳提供技术保障，为数字奥运做出贡献。 1.3.建设内容 1.3.1.数据库内容
(完整版)三维机械设计软件对比
三维机械设计软件对比 一、如果你是机械设计，那么强烈推荐学习SolidWorks 这个软件的最新版本是SolidWorks 2010，但笔者推荐使用SolidWorks 2008 因为这个版本比较稳定。SolidWorks 有以下几大优点： 1、软件的亲和力比较好； 2、容易上手，特别适合初学者； 3、其它主流三维软件有的功能它都有。 这个软件的缺点是对电脑的要求比较高。 二、如果你是模具设计推荐你使用pro/E 这个软件使用的人比较多，功能很强大，尤其在曲面生成方面性能优异。缺点是软件的亲和力比较差，初学者比较困难。 三、如果你是经常和数控机床打交道的，那么推荐你学习UG 这个软件在和数控编程的结合方面有非常优异的其特色。 ?目前国内外的三维设计软件主要有来自美国PTC公司的高端Pro/E, 美国UGS公司的高端UG 和中端Solidedge，法国Dassault公司的高端CATIA和中端Solidworks，以及Autodesk 公司的Inventor。同时，这两年国内院校开发的北航海尔CAXA在低端市场也占有一定份额。 根据调研结果，下面将这几个软件从公司背景到产品功能做个系统的比较，便于最终决策。 公司、软件背景 PTC：美国公司，有三维设计软件Pro/E和产品数据管理软件Windchill，以一体化的产品 解决方案而著称业界。从三维设计、分析、仿真/优化、数控加工、布线系统到产品数据管理 等各方面都有相应模块，产品覆盖企业设计/管理全流程。它的销售方式是根据企业不同阶段、 不同层次的需求，购买相应的模块，逐步扩充形成完整的产品研发系统，保证了企业在 CAD/CAE/CAM/PLM方面有统一的数据平台。 PTC公司成立于1989年，是目前三大设计软件公司最年轻的，拥有最先进的技术，公司名称为参数技术公司，在美国Nasdaq上市，其Pro/E软件以参数化、全相关、实体特征设 计文明，在通用机械设计行业占据领先地位。典型用户：卡特匹勒、John-Deer、小松、现 代重工、北起、徐工、宣工、柳工、厦工等。 销售模式：直销/渠道，在中国有6家办事处，215名员工，800免费售后服务热线中心（中国热线中心22个技术支持）。 UGS：美国公司，有高端三维设计软件UG和产品数据管理软件TeamCenter，近年来先后
三维建模与三维动画的仿真技术研究
摘要：随着科学技术的不断进步，在很多工程建筑和很多的媒体技术中，三维建模和三维动画的仿真技术被人们广泛运用，本文就三维建模和三维动画仿真技术的概念特点等进行分别介绍，集体研究。 关键词：三维建模；三维动画；仿真技术 中图分类号：j218.7 文献标识码：ａ文章编号：1005-5312（2012）17-0043-01 一、关于三维建模 （一）三维模型 所谓的三维模型就是一个物体用三维的多边形表示出来，然后用计算机或者其他的设备用视频的形式进行显示。现实的物体可以使在现实世界里存在的实际物体，也可以是设计者虚构出的，总之就是不管是有的没得，只要是能想出来的都能用三维模型表示出来。 （二）三维建模的应用范围 三维建模在现在这个科技发展迅猛的时代已经被运用在各个领域，其中在视频游戏中，三维建模是作为计算机和视频游戏中的资源被运用，而在医疗行业中，三维建模被使用于器官的制作模型等，在电影电视行业中，他们被用于特技手段和活动的人物制作，在建筑业中，三维建模用来展示所要表达的建筑物和地貌风景等。 （三）三维建模的方法 1、软件建模 现在市场上有很多比较先进的建模软件，比如3dmax、maya、autocad等等，这些软件的共性是用一些较基本的几何体，如长方体、正方体、立方体和球体等，构建一系列的平移、旋转、拉伸和一些较复杂的几何场景来实现的。能够用团建来进行三维建模的主要是屋里建模、几何建模和行为建模等等，而其中尤几何建模的创建和描述是三维建模之间的重点。 2、仪器设备测量建模 三维建模中重要的工具就是三维扫描仪，又被叫做三维数字化仪。这种仪器能够将现实世界中的彩色努力提的信息快速的转换成计算机能够识别和处理的数字信号，并且能够为三维建模实现数字化提供了有效的方法。 3、图像或者视频建模 在现在的计算机图形学的研究领域，用图像或者是视频来进行三维建模是很多学者比较感兴趣的，这种方法同那些比较传统的建模方法相比，具有很多特别的优势，比如，用图像或者视频创建的模型会比别的方法更加真实和自然，并且，运用这种方法创建模型会变得更方便，速度也会大大提升。质量和速度的提高，是图像或视频建模最大的特色。 二、关于三维动画的仿真技术 （一）动画 借用人的视觉暂留原理，一系列的静态图像播出之后，会在人的视网膜上留下动态的效果，而利用计算机设计的动画效果，就是用计算机中比较高效的图像处理的功能，用一连串的关键帧来对物体的关键时刻进行描述，准确的几率物体关键时刻的位置结构和其他的参数，并且自动的形成中间的图像，然后创建出一幅流畅的画面。 （二）三维动画的的仿真应用 三维动画的仿真技术能够将真实的物体模拟成一个虚拟的动画，但是这个动画会产生一定的价值。三维动画的真实和精确，可操作性，三维动画在教育、军事、建筑和医学、娱乐等领域都有很大的发展性。 在影视制作方面，三维动画能够制作出比较有创意的特效和3d动画，还能够制作出精良的后期效果和特效动画，应用这项技术，吸引了越来越多人的眼球，得到很多客户的青睐，剧中的爆炸，烟雾，下雨和光效还有撞车，变形和很绚丽的片头片尾等等的出现，都得益于
各类三维设计软件介绍
. 三维设计软件现在有好多的，不过目前用的最多的是SolidWorks软件。SolidWorks的设计思路十分清晰，设计理念容易理解，模型采用参数化驱动，用数值参数和几何约束来控制三维几何体建模过程，生成三维零件和装配体模型；再根据工程实际需要做出不同的二维视图和各种标注，完成零件工程图和装配工程图。从几何体模型直至工程图的全部设计环节，实现全方位的实时编辑修改，能够应对频繁的设计变更。 PRO/E, 还有MAYA,caxa,sketch up(参数很少,小巧)Auto CAD (三维功能太弱,算不上三维设计软件,平面才是它的天下),SolidWorks,草图大 师,3ds(三维渲染很强) 目前常用三维软件很多，不同行业有不同的软件，各种三维软件各有所长可根据工作需要选择。比较流行的三维软件如：Rhino（Rhinoceros犀牛）、Maya、3ds Max、Softimage/XSI、Lightwave 3D、Cinema 4D、PRO-E等 Maya 是一个包含了许多各种内容的巨大的软件程序。对于一个没有任何使用三维软件程序经验的新用户来说，可能会因为它的内容广泛、复杂而受到打击。对于有一些三维制作经验的用户来说，则可以毫无问题地搞定一切。Maya的工作流程非常得直截了当，与其它的三维程序也没有太大的区别。只需要熟悉一至两个星期，你就会适应Maya的工作环境，因而可以更深一步的探究Maya的各种高级功能，比如节点结构和Mel脚本等。 Softimage/XSI 是一款巨型软件。它的目标是那些企业用户，也就是说，它更适合那些团队合作式的制作环境，而不是那些个人艺术家。籍此原因，我个人认为，这个软件并不特别适合初学者。XSI将电脑的三维动画虚拟能力推向了极至。是最佳的动画工具，除了新的非线性动画功能之外，比之前更容易设定Keyframe的传统动画。是制作电影，广告，3D，建筑表现等方面的强力工具。 Lightwave 对于一个三维领域的新手来说，Lightwave非常容易掌握。因为它所提供的功能更容易使人认为它主要是一个建模软件。对于一个从其它软件转来的初学者，在工具的组织形式上和命名机制上会有一些问题。在Lightwave中，建模工作就像雕刻一样，只需要几天的适应时间，初学者就会对这些工具感到非常地舒服。Lightwave有些特别，它将建模（Modeling：负责建模和贴图）和布局（Layout：动画和特效）分成两大模块来组织，也正是因为这点，丢掉了许多用户。 广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动画等各领域。它的操作简便，易学易用，在生物建模和角色动画方面功能异常强大；基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块，令它的渲染品质几尽完美。它以其优异性能倍受影视特效制作公司和游戏开发商的青睐。火爆一时的好莱坞大片《TITANIC》中细致逼真的船体模型、《RED PLANET》中的电影特效以及《恐龙危机2》、《生化危机-代号维洛尼卡》等许多经典游戏均由LightWave 3D开发制作完成。 Rhinoceros（Rhino） 是一套专为工业产品及场景设计师所发展的概念设计与模型建构工具，它是第一套将AGLib NURBS 模型建构技术之强大且完整的能力引进Windows 操作系统的软件，不管您要建构的是汽机车、消费性产品的外型设计或是船壳、机械外装或齿轮、甚至是生物或怪物的外形，Rhino 稳固的技术所提供给使用者的是容易学习与使用、极具弹性及高精确度的模型建构工具。从设计稿、手绘到实际产品，或是只是一个简单的构思，Rhino所提供的曲面工具可以精确地制作所有用来作为彩现、动画、工程图、分析评估以及生产用的模型。Rhino 可以在Windows 的环境下创造、编排或是转译NURBS曲线、表面与实体。在复杂度与尺寸上并没有限制。此外，Rhino并可支持多边网格的制作。 Vue 5 Infinite e-on software公司出品。作为一款为专业艺术家设计的自然景观创作软件，Vue 5 Infinite 提供了强大的性能，整合了所有Vue 4 Pro 的技术，并新增了超过110 项的新功能，尤其是EcoSystem 技术更为创造精细的3D环境提供了无限的可能。Vue 5 Infinite 是几个版本中最有效率,也是在建模、动画、渲染等3D自然环境设计中最高级的解决方案.目前国际界内很多大型电影公司,游戏公司或与景观设计相关的行业都用此软件进行3D自然景观开发. Bryce Bryce是由DAZ推出的一款超强3D自然场景和动画创作软件，它包合了大量自然纹理和物质材质，通过设计与制作能产生极其独特的自然景观。这个革命性的软件在强大和易用中间取得了最优化的平衡，是一个理想的将三维技术融合进您的创作程序的方法，流畅的网络渲染、新的光源效果和树木造型库为您开拓创意的新天堂。全新的网络渲染- 在网络中渲染一系列动画图像或是单张图片，大大节省时间和金钱。 对于机械行业哪种三维设计软件被最多公司应用。是SolidWorks，UG，PRO-E还是什么。 NXUG在工业产品中应用广泛，包括汽车、模具、机箱机柜、等等，钣金模块强大，设产品计、开模、数控一条进行 PROE在家用产品行业应用广泛，包括冰箱、洗衣机、电视机等等，软件产品视觉效果很好，产品设计者情有独钟 cait在流体领域应用较多，如飞机、潜艇等，曲面模块强大 SolidWorks贵在综合， AUTOCAD主要用于二维出图。 SolidWorks Pro/E UG同为三维设计软件学哪个最好？ Solidworks简单易学，Windows操作界面，很容易上手，但感觉用的时候占内存较多，对电脑配置要求高，它的工程图功能相当强大。 Pro/e相对内存占用稍少，运行较快，功能齐全，便没有前者好学，它也在不断改进操作界面，现在比之前应该好操作一点儿，不过用熟了的话，是感觉不到区别的，主要是对新学者来说。 UG；Solidworks与之是一个内核，没学过，不过看到界面也很友好，应该不难。 最后，其实这些工业设计软件，个人觉得，只要学会一个，其它的可无师自通，有很强的相似性。 SolidWorks易学易用，性价比高，在中国及国外，越来越多的人在学习。好学不代表功能不好。 proe功能比较不错，但汉化不彻底，学起来很费劲。 ug模具方面不错，学起来也超级费劲。价格昂贵， 3D机械模具设计：CATIA,UG,CERO(Proe),Solidedge,Solidworks，inventor 3D工业设计：3ds Max, Maya,Softimage，Solidthinking ;.