基于MicroStation實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市三維仿真

武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院地理信息中心二OO二年十二月基于MicroStation實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市三維仿真針對(duì)全國(guó)數(shù)字城市的建設(shè)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外數(shù)字城市建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)，提出基于MicroStation并利用城市地形圖，實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市三維仿真的方法。。實(shí)現(xiàn)步驟二維地形圖的數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)三維模型中難點(diǎn)的解決方法三維圖形框架的實(shí)現(xiàn)建立材質(zhì)庫(kù)數(shù)字城市三維仿真的實(shí)現(xiàn)虛擬漫游二維地形圖的數(shù)據(jù)處理

二維地形圖是實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市三維仿真的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為了更好地虛擬現(xiàn)實(shí)城市，應(yīng)對(duì)其原始地形圖進(jìn)行詳細(xì)的描敘和一定規(guī)范的處理。1、原始數(shù)據(jù)的描敘

原始數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)測(cè)量外業(yè)隊(duì)直接測(cè)量所得，或者是航攝成圖所得的全要素線劃圖。2、種子文件的建立3、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4、數(shù)據(jù)預(yù)處理根據(jù)MicroStation的三維處理功能：線→面，面→實(shí)體，并結(jié)合主要地物（房屋、道路、獨(dú)立樹(shù)）。房屋、道路應(yīng)為一個(gè)實(shí)體，獨(dú)立樹(shù)為面。為此，應(yīng)先對(duì)房屋、道路進(jìn)行封閉處理，獨(dú)立樹(shù)符號(hào)可以用一條線來(lái)代替。同時(shí)也應(yīng)該利用系統(tǒng)的整飾工具對(duì)重復(fù)、相似線劃進(jìn)行處理，以保證拓?fù)涮幚頃r(shí)的唯一性。5、拓?fù)涮幚碓紨?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)以上步驟的處理，基本上可以用來(lái)建立三維模型。其具體流程如下圖所示。

在實(shí)現(xiàn)從二維數(shù)據(jù)到三維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化中，重點(diǎn)、難點(diǎn)是房屋數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，我們知道，在CAD的二維數(shù)據(jù)中，房屋的邊線與房屋的層高是沒(méi)有任何的聯(lián)系的，而現(xiàn)實(shí)世界中，它們存在著必然的聯(lián)系。在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，我們必須解決這一問(wèn)題。以下是詳細(xì)的解決方法。1、房屋Label點(diǎn)的添加2、房屋樓高層數(shù)的標(biāo)識(shí)3、房屋Label點(diǎn)與樓高層數(shù)間的關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)三維模型中難點(diǎn)的解決方法三維圖形框架的實(shí)現(xiàn)

利用二維地形圖處理后的數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)的二維到三維的數(shù)據(jù)接口，把系統(tǒng)二維數(shù)據(jù)變換成三維數(shù)據(jù)，再利用MicroStation直接打開(kāi)三維數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)置環(huán)境成三維環(huán)境。利用系統(tǒng)三維構(gòu)造的擠壓工具，在頂視圖中選中需要立體化的房屋，再在右視圖中用鼠標(biāo)結(jié)合樓層標(biāo)尺確定樓房的實(shí)際高度。依次操作，房屋的三維圖形框架就建立起來(lái)了。而獨(dú)立樹(shù)、花草，則應(yīng)該利用擠壓工具把線擠壓成三個(gè)夾角互為60度的平行四邊形，這樣可以保證視覺(jué)上三維實(shí)體的建立。由于MicroStation提供MDL語(yǔ)言的二次開(kāi)發(fā)，因此我們也可以利用MDL編寫(xiě)程序，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)三維圖形框架。效果如右圖：

三維圖形框架的實(shí)現(xiàn)武漢市“噴泉公園”地區(qū)