第七章三維模擬2012

1、農(nóng)業(yè)園區(qū)三維立體景觀構建流程農(nóng)業(yè)園區(qū)三維立體景觀構建流程圖件掃描矢量化 園區(qū)三維地貌在軟件arcSence中打開tin數(shù)據(jù) 錄入高程帶高程屬性的矢量圖層利用arcgis空間分析工具生成tin數(shù)據(jù) 園區(qū)邊界疊加帶坐標的圖層 道路 建筑物 植物 水體圖層映射到三維地貌上帶地物的園區(qū)三維地貌將疊加圖層用三維模型替代 農(nóng)業(yè)園區(qū)三維景觀圖第一部分 數(shù)據(jù)預處理 柵格圖：即位圖，是由許多像小方塊一樣的“像素”組成的圖形。 矢量圖：使用直線和曲線來描述圖形，這些圖形的元素是一些點、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等，它們都是通過數(shù)學公式計算獲得的。 矢量化：就是將柵格圖轉化成矢量圖的過程。像像.bmp圖像就是最典

2、型的柵格圖形，圖像就是最典型的柵格圖形，.jpeg等也屬于柵格圖形。等也屬于柵格圖形。CAD圖形就是矢量圖。圖形就是矢量圖。Arcgis既可以處理柵格數(shù)據(jù)又可以既可以處理柵格數(shù)據(jù)又可以處理矢量數(shù)據(jù)。處理矢量數(shù)據(jù)。 不規(guī)則三角網(wǎng)（tin）:根據(jù)區(qū)域的有限個點集將區(qū)域劃分為相等的三角面網(wǎng)絡，數(shù)字高程由連續(xù)的三角面組成，三角面的形狀和大小取決于不規(guī)則分布的測點的密度和位置，能夠避免地形平坦時的數(shù)據(jù)冗余，又能按地形特征點表示數(shù)字高程特征。TIN常用來擬合連續(xù)分布現(xiàn)象的覆蓋表面。 第一部分第一部分 數(shù)據(jù)預處理數(shù)據(jù)預處理1 將1:2000地形圖掃描生成tif格式的柵格文件2 打開arcgis軟件，加載掃描

3、后的柵格文件（如下圖所示）第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)據(jù)預處理數(shù)據(jù)預處理3 點擊下圖所示的藍色按鈕，打開空間數(shù)據(jù)庫管理工具arcCatalog4 在右面編輯區(qū)的任意空白處點擊右鍵NewShapefile,新建一個文件名為“等高線”的線數(shù)據(jù)矢量文件。5 切換到 ArcMap 中， 將新建的線要素圖層，加載到地形圖的數(shù)據(jù)框中。 6 打開“Editior”工具欄，在“Editior”下拉菜單中執(zhí)行“Start Editing” ，并選擇前面創(chuàng)建的“等高線”要素類。確認編輯器中：任務為”Create New Feature”，目標為等高線，設置圖層等高線的顯示符號為紅色。 7將地圖放大到合適的比例下，從中跟蹤一條

4、等高線并根據(jù)高程點判讀其高程，輸入該條等高線的高程。 8 利用arcgis的空間分析工具，將數(shù)字化后并添加高程值的矢量文件生產(chǎn)不規(guī)則三角網(wǎng)（TIn）數(shù)據(jù)。清風園區(qū)地形圖清風園區(qū)三維地形圖農(nóng)業(yè)園區(qū)三維模擬建設流程農(nóng)業(yè)園區(qū)三維模擬建設流程圖件掃描數(shù)字化 園區(qū)三維地貌在軟件arcSence中打開tin數(shù)據(jù) 錄入高程帶高程屬性的矢量圖層利用arcgis空間分析工具生成tin數(shù)據(jù) 園區(qū)邊界疊加帶坐標的圖層 道路 建筑物 植物 水體圖層映射到三維地貌上帶地物的園區(qū)三維地貌將疊加圖層用三維模型替代 農(nóng)業(yè)園區(qū)三維模擬圖第二部分第二部分 各個要素三各個要素三維模擬維模擬第二部分第二部分 各個要素三維模擬各個要素

5、三維模擬1 打開三維建模軟件arcSence,將第一部分中生成的三維地形（即tin文件）加載到軟件中去。2 調整視角，改變地面顏色，放大瀏覽。3 疊加園區(qū)邊界加載園區(qū)邊界圖層3 加載園區(qū)邊界后，如下圖所示，園區(qū)邊界并沒有自動疊加到三維地貌上。4 雙擊左邊“邊界”的圖層，彈出如圖所示窗口。選擇“Base Height”選項卡5 用同樣的方法疊加下列圖層 道路 線數(shù)據(jù)圖層車行道人行道 建筑物 點數(shù)據(jù)圖層建筑物1 植物 點數(shù)據(jù)圖層 植物1 植物2 水體 面數(shù)據(jù)圖層 水體1 水體2 其它圖層建筑物2 局局 部部 放放 大大？果樹、房屋、道路、水塘均沒有三維顯示？果樹、房屋、道路、水塘均沒有三維顯示 由

6、于arcgis是國外的軟件，它所提供的軟件模型（如：樹木、房屋）的造型和我國的建筑物和植物品種有差異，這就要求我們自己構建自己的模型，然后再應用到其中。思考：思考： 現(xiàn)在網(wǎng)上有很多做好的成熟的模型（如用sketch 制作的三維模型，后綴名為skp），請同學們思考通過什么方式應用到我們的三維模型中呢？3DGIS的相關概念的相關概念v三維空間三維空間 是指在二維平面坐標系中加入了一個方向向量構成的空間系三維是坐標軸的三個軸，即：x軸,y軸，z軸，這樣形成了人的視覺立體感。vGIS與三維與三維GIS 三維GIS，即3D GIS是指利用3S技術(GIS、GPS、RS)、三維可視化技術(VR)、計算機技

7、術等對地球空間信息進行編碼、存儲、轉換、分析和顯示的信息系統(tǒng)對區(qū)域空間對象進行真三維描述、可視化和分析管理的地理信息系統(tǒng)。3DGIS的相關概念的相關概念v城市三維基礎地理信息系統(tǒng)城市三維基礎地理信息系統(tǒng) 城市三維基礎地理信息系統(tǒng)是應用測繪、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感、計算機仿真和網(wǎng)絡等技術，以數(shù)字正射影像圖、數(shù)字高程模型、城市三維精細模型為基礎信息數(shù)據(jù)建立起來的地理信息系統(tǒng)。它將三維可視化、三維分析的作用提高到了整個地理信息系統(tǒng)的核心地位不僅具有強大的三維可視化能力，同時具有強大的計算分析能力。n 數(shù)據(jù)量大n 空間描述更直觀n 在三維空間拓展的拓撲關系三維三維GIS的特點的特點三維三維G

8、IS的功能的功能u三維可視化u海量數(shù)據(jù)管理u三維空間分析三維三維GIS在城市規(guī)劃等方面的應用在城市規(guī)劃等方面的應用v如日照分析在城市規(guī)劃中是非常有用的，比如確定規(guī)劃中的建筑是否嚴重影響周邊建筑的光照影響的區(qū)域有多大，如何調整建筑的高度才不會影響周邊建筑的采光。通過三維GIS中的分析功能可以很好地完成此項工作同時分析出陰影影響的程度，生成統(tǒng)計圖表城市規(guī)劃中的日照分析道路規(guī)劃中的通視性分析機場區(qū)域飛機飛行路線危險性分析三維空間中的距離、高度、面積測量危險物擴散影響范圍現(xiàn)場事故視頻與地理位置疊加分析應急中的三維路徑分析應急中的事故現(xiàn)場可視域分析三維景觀顯示三維景觀顯示v 基于紋理映射技術的地形三維景觀v 基于遙感影像的地形三維景觀v 基于地物疊加的地形三維景觀虛擬現(xiàn)實技術虛擬現(xiàn)實技術 虛擬現(xiàn)實(virtual reality，VR)是計算機產(chǎn)生的集視覺、聽覺、觸覺等為一體的三維虛擬環(huán)境用戶借助特定裝備(加數(shù)據(jù)手套、頭盜等)以自然方式與虛擬環(huán)境交互作用、相互影響，從而獲得與其實世界等同的感受以及在現(xiàn)實世界中難以經(jīng)歷的體驗。隨警三維信息的更易獲取和計算機圖形學技術的發(fā)展，地理信息三維表示不僅追求普通屏幕上通過透視投影展示的真實感圖形，而且具有強烈沉浸感的虛擬現(xiàn)實其立體展示日益成為主流技術之一.三維動態(tài)漫游三維動