三维虚拟城市 智慧可视化园区系统
浏览次数：2992次 更新时间：2019-12-29 14:19:33
随着现代城市的不断拓展延伸,城市空间多层次、立体模式管理逐渐成为城市规划管理的发展趋势[1],实现城市空间信息管理模式从二维到三维的转变,三维虚拟城市技术,已经成为人们关注和研究的热点。
三维虚拟系统具有多维信息处理、表达和分析的特点,在空间信息的社会化服务中,三维虚拟城市的应用有着越来越明显的优越性和不可替代性。
文中采用了一种新的模式进行三维虚拟城市的设计,采用三维算法初步建模,Photoshop 进行贴图加工,3DMAX 进行图形的渲染,三维引擎 Unity3D 技术实现三维虚拟城市。 该方式制作过程简洁,三维引擎技术编程难度低,能高效率、高质量完成三维虚拟城市的建设。 整个建设过程包括地理信息数据采集、三维算法建模、3DMAX 后期渲染以及三维引擎技术编程。
首先,获取地理信息数据。 包括数字高程数据、建筑物类型(如草地、水域、道路等)的矢量数据、数字遥感影像图数据以及地理坐标等。 其次,使用三维建模算法,生成三维数字模型,包括不规则三角网 TIN(顾及地性线)、规则格网 DEM等。 第三,进行精细处理,包括建筑物点投影变换和裁剪处理、光照模型选择、建筑物要素叠加、点坐标变换、消隐与纹理映射等。第四,三维模型制作,使用 3DMAX 和 Photoshop工具,对粗糙模型进行加工和渲染,得到高逼真的三维模型。 比较后,三维模型的导入,将三维模型根据地理坐标依次导入到 Unity3D 中,进行虚拟技术的开发。
地形模型建模采用高精度数字高程模型( DEM)和高分辫率数字正射影像(DOM),制作高精度地形模型[11]。 根据划定的建模范围,将 DEM 裁切出来,同时结合航空影像,通过 GIS 软件将 DEM 和 DOM 转换到统一坐标系,保证两者坐标一致,将 DEM 和 DOM 数据导入专业软件中,自动生成地形模型,将生成的地形模型转换为三维建模软件(如 3DSMAX)兼容的格式,进行纹理映射,生成高精度地形模型。 这种建模方式的主要特点是建模快速、高程***、模型真实。
对于细节要求高的地形实体,如植被、景观路等,主要是根据地形图等高线、高程点以及特征点线,通过三维建模软件,可采用两种方式建模。 一是以 1: 2000 地形图和航空影像作为参考,先勾勒出整个建模范围的道路,以道路作为控制,建立每个景点或者街坊,通过点的高度来表现地形的起伏;也可通过地形图,先在 CAD 勾勒出道路、建筑或人工湖、花坛等封闭的线,参考高程点,在 CAD 调节线中点的高度,然后导入 3DSMAX 中形成面,后者更方便,更准确。 主要特点是表现细腻、色彩美观协调,能够细致表现对象变化细节。
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