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文献综述
1.研究背景自从1963年地理信息系统(GIS)概念首次被罗杰汤姆林森提出以来,在随后的二十多年里GIS一直是以二维的方式来展示三维空间现象。
在二维平面上展现三维的现实世界现象,本质是将现实的世界进行抽象化为符号,将空间纵向信息压缩化,必然存在着大量的信息丢失,最直观的感受是使人无法生动感受客观世界。
正是由于这种大量纵向信息丢失和模拟的缺陷,二维GIS急需向三维GIS方向发展[1]。
地理信息系统(GIS) 具有强大的信息聚合和数据分析处理能力,三维地理信息系统(3DGIS)[2]更是具有完善的三维空间数据结构和数据模型以及强大的可视化功能和多维空间分析功能,可以为行业应用提供更科学、更强大的三维空间信息服务和决策支持。
三维模型设计与实现[3-5]将地理信息技术与多媒体技术,计算机技术等技术相结合,以三维可视化[6-7]场景来展现景观,使现实中的环境在时间和空间上得到延伸。
同时利用GIS 的特有核心功能空间分析功能,在三维空间中去解决常规管理方法难以解决的许多问题,扩展传统了GIS的功能,同时可以实现空间分析结果的三维展示。
2. 研究意义三维建模是将真实的三维坐标转换成为能够在计算机屏幕中显示的三维实体模型,实现了地理空间信息便捷、直观的人机交互,为三维城市建设提供场景数据,建模方法直接影响到建模效率与模型质量,以及建立三维城市场景的成本。
由于建模数据源,及建模应用需求的不同,产生不同的三维城市建模方法,目前主要有①利用车、机载激光雷达或三维扫描仪获取建筑物的三维点云数据构建其三维模型;②利用倾斜摄影测量技术获取目标的多视角影像数据构建其三维模型;③利用遥感影像、CAD平面图和外业拍摄照片等数据,通过使用3DMax、AutoCAD、SketchUp 等建模软件进行手工建模;④计算机程序自动建模,利用形状规则描述建筑物的结构和部件组成,通过编写计算机程序自动生成三维模型,或使用AutoCAD、3DMax二次开发的插件自动生成建筑物的三维模型。
3D Max[8]是Autodesk公司开发的面向设计方案与创作过程的三维动画渲染和制作软件,可根据用户需要构建、显示与编辑三维景观模型,能通过与设计人员交互式地设置和输入数值,精确地确定模型的位置及尺寸尽管GIS与3DMax是两种具有特定学科特点的不同技术,但是它们在许多功能方面又不可分割地联系在一起。
