基于數(shù)字化測圖的三維校園景觀

1、基于數(shù)字化測圖的三維校園景觀模型的制作報告：付小康指導(dǎo)：邵亞琴第一章第一章 緒論緒論 1.1研究背景研究背景 1.2發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題 1.3研究目的和意義研究目的和意義 1.4技術(shù)路線和內(nèi)容技術(shù)路線和內(nèi)容1.1研究背景研究背景三維模型影視動畫視景仿真虛擬現(xiàn)實景觀模型三維GIS1.2發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題手繪微縮模型效果圖與動畫。建筑類GIS類仿真類專業(yè)類動畫類數(shù)據(jù)獲取技術(shù)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)數(shù)據(jù)模型從表現(xiàn)形式上來講從軟件上來看從技術(shù)構(gòu)成上來說1.3研究目的和意義研究目的和意義數(shù)字地球 數(shù)字城市 數(shù)字校園管理決策 三維空間分析 三維監(jiān)測高效溝通 電子沙盤 信息共

2、享產(chǎn)品宣傳 產(chǎn)品動畫 交互動畫1.4技術(shù)路線和內(nèi)容技術(shù)路線和內(nèi)容全站儀數(shù)字化測圖Sketchup快速建立建筑模型數(shù)碼相機(jī)對紋理采集用PHOTOSHOP紋理糾正用Sketchup進(jìn)行文理貼圖其他地物建模渲染與動畫展示與Google Earth的航拍圖像疊合上述技術(shù)路線的優(yōu)點 1.數(shù)字測圖較傳統(tǒng)測圖快捷精確，并且不用再數(shù)字化； 2.從二維到三維將牽涉更大的工作量，因此需要更加高效的建模方案，Sketchup能很好的勝任這種工作； 3.Sketchup原屬于Google公司，能與Google Earth很好的結(jié)合； 4.Google Earth服務(wù)器里有免費(fèi)的遙感影像資源，有更多的圖層數(shù)據(jù)可供使用，

3、這會大大降低數(shù)據(jù)獲取的難度； 5.ArcGIS有很強(qiáng)的分析功能，三維模型具有共享性，也可以利用ArcGIS Online的免費(fèi)數(shù)據(jù)，并且可以進(jìn)行三維空間分析，這將會使應(yīng)用深化； 6.所有以上技術(shù)面向網(wǎng)絡(luò)化，便于共享。第二章第二章 理論基礎(chǔ)與建模方法理論基礎(chǔ)與建模方法 2.1三維數(shù)字校園景觀模型開發(fā)的基本原理三維數(shù)字校園景觀模型開發(fā)的基本原理 2.2三維數(shù)字校園景觀模型開發(fā)的基本方法三維數(shù)字校園景觀模型開發(fā)的基本方法從三維模型數(shù)據(jù)到屏幕渲染顯示與交互的過程從控制設(shè)備中讀入輸入數(shù)據(jù)加載模型數(shù)據(jù)計算當(dāng)前視點位置和模型位置APP判斷當(dāng)前可視范圍內(nèi)的模型從內(nèi)存中剔除當(dāng)前不可見的模型數(shù)據(jù)型位置CULL從顯

4、示列表中讀出模型數(shù)據(jù)繪制多邊形數(shù)據(jù)DRAW三維數(shù)字校園景觀模型開發(fā)的基本三維數(shù)字校園景觀模型開發(fā)的基本方法方法基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取 基于平面數(shù)據(jù)的獲取方式 基于三維數(shù)據(jù)的獲取方式3D模型的建立 大眾化的建模平臺 專業(yè)化的建模平臺景觀模型制作與渲染 紋理與材質(zhì) 光照模型漫游與交互 服務(wù)器模式 本地模式第三章第三章 基于全站儀數(shù)字測圖與實現(xiàn)基于全站儀數(shù)字測圖與實現(xiàn) 3.1數(shù)字化測圖的基本原理與特點數(shù)字化測圖的基本原理與特點 3.2數(shù)字測圖的設(shè)計與實施數(shù)字測圖的設(shè)計與實施數(shù)字化測圖的優(yōu)點數(shù)字化測圖的優(yōu)點點位精度高改進(jìn)了作業(yè)方式便于圖件的更新加了地圖的表現(xiàn)力方便成果的深加工利用可作為GIS的重要信息源數(shù)字化

5、測圖的流程方案設(shè)計控制測量控制平差碎步測量電腦繪圖兩級導(dǎo)線控制點號XYH鏡高備注B237.594619.0531052.238已知C268.393564.2661052.409已知D329.082557.8141052.5761.513G428.628563.0761052.9771.488H427.827463.3261052.971.517I424.719383.4261052.9131.533I478.1383.4581053.0241.576I3471.165308.5571053.4091.541N480.839216.6091053.2041.566M1393.226213.991

6、052.3621.486M2394.639102.1661052.7021.555X399.636-9.051052.9751.677A6262.499-4.8881051.8361.554V268.336-73.9811051.6211.571X5214.671-89.1761051.9381.412X639.908-55.0061051.4631.465Q539.60579.6721051.4081.468W178.28887.951051.4511.461A847.526212.4261050.9181.409U47.916408.8571051.5621.407U36.169516.8

7、161052.0741.417A37.162574.8521052.2721.422A99.093659.1551052.2651.331A151.872678.6861052.3291.506B201.07662.0321052.1751.507C268.66563.5751052.284一級閉合導(dǎo)線控制點測量成果二級導(dǎo)線控制點成果點號XYH儀高備注A37.15529574.86941052.324已知U36.15645516.84851052.113已知T153.399516.761052.2221.446S269.439512.7071052.2851.488R262.945467.72

8、11052.2331.438P262.904390.9291052.1421.514Q146.136417.2011052.0611.389U48.79409.3081051.6171.411U36.125516.8041051.927點號XYH儀高備注U47.8933408.91571051.781已知A847.51118212.464310511.437已知Q770.349211.2191050.991.466R8195.573211.9651051.4071.544Y269.358213.31052.1731.51N480.827217.3481053.161未知N480.8283216

9、.63671053.161已知平差程序A=xlsread(作業(yè)2.xls);f=sqrt(A(26,1)-A(2,1)2+(A(26,2)-A(2,2)2); for i=2:25 s1(i-1,1)=sqrt(A(i,1)-A(i+1,1)2+(A(i,2)-A(i+1,2)2); ends=sum(s1);k=f/s;if k=1/2000 a=1;else a=0;endg=atan(A(2,2)-A(1,2)/(A(2,1)-A(1,1)-atan(A(26,2)-A(1,2)/(A(26,1)-A(1,1);n=24;f2=40*sqrt(n);if abs(g)=f2 b=1;el

10、se b=0;endx1=A(26,1)-A(2,1);y2=A(26,2)-A(2,2); Vx=(-x1/s)*s1;Vy=(-y2/s)*s1;V=Vx,Vy;for i=2:25 s3(i-1,1:2)=A(i+1,1:2)-A(i,1:2);% enddelta=V+s3;for i=1:23 trueA(i,1:2)=A(i+1,1:2)+delta(i,1:2);end點號X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點號X坐標(biāo)Y坐標(biāo)D329.075557.832U36.156516.848G428.616563.106A37.155574.869H427.815463.356A99.081659.186I424

11、.71383.45A151.865678.703I478.094383.474B201.064662.048I3471.156308.579T153.405516.768N480.828216.637S269.45512.723M1393.216214.016R262.958576.74M2394.626102.199P262.76391.25X399.623-9.017Q146.158417.232A6262.483-4.847U48.817409.346V268.328-73.96U36.256516.848X5214.665-89.159Q770.705211.78X639.887-54

12、.953R8195.955212.848Q539.58979.712Y269.52213.17W178.28387.962Q770.705211.78A847.511212.464R8195.955212.848U47.893408.916Y269.52213.17平差后的值第四章第四章 三維建模設(shè)計與實現(xiàn)三維建模設(shè)計與實現(xiàn) 4.1 SKETCHUP建?；A(chǔ)建模基礎(chǔ) 4.2 三維實體模型的建立三維實體模型的建立4.1 SKETCHUP建?；A(chǔ)建模基礎(chǔ)以面為核心的建模方法 面的概念 正面與反面生成三維模型的主要工具 推拉工具 路徑跟隨三維模型的管理與復(fù)用 群組 圖層材質(zhì)與貼圖 材質(zhì) 紋理進(jìn)行地理

13、建模 建筑模型制作工具 照片匹配4.2 三維實體模型的建立三維實體模型的建立平面圖預(yù)處理導(dǎo)入到Sketchup設(shè)置真實尺寸建立建筑體塊真實照片紋理貼圖頂部處理使用材質(zhì)貼圖其他地物建模陰影與霧化導(dǎo)入到Google Earth動畫展示將CAD圖導(dǎo)入到SKETCHUP中出現(xiàn)的問題不在同一基準(zhǔn)面上不在同一基準(zhǔn)面上空間直線空間直線基于面的推拉建模二教的建筑體塊二教的建筑體塊二教二教A區(qū)開窗效果區(qū)開窗效果對照片的文理分析透視變形透視變形 與障礙物與障礙物障礙物障礙物對照片的文理分析無法獲取全景圖無法獲取全景圖逆光逆光校正變形校正前校正前校正后校正后校正變形障礙物處理處理前處理前處理后處理后拼接全景圖左側(cè)圖

14、左側(cè)圖右側(cè)圖右側(cè)圖拼接后的圖張貼真實照片紋理張貼中張貼中張貼后張貼后二教張貼照片紋理后的圖像張貼真實照片紋理遇到的問題無法張貼的表面無法張貼的表面低分辨率的航拍照片低分辨率的航拍照片張貼真實照片的缺點 張貼真實紋理照片對大型復(fù)雜建筑來說并不太適合，特別是全校的應(yīng)用，主要有以下缺點： 獲取所有整張紋理照片困難，有些地方被樹所掩蓋（圖4.18），無法拍到很好的紋理照片； 對紋理照片進(jìn)行幾何糾正尚無法自動批量完成，仍然需要進(jìn)行人機(jī)交互并根據(jù)每張照片的特點進(jìn)行糾正； 張貼紋理時的工作也麻煩，有一定的工作量，因為要嚴(yán)格匹配每張照片與模型的尺寸，還有顧及每張照片與相鄰已貼照片紋理的相對位置（圖4.20，圖2.21）；大面積的張貼紋理