數字城(chéng)市三維建模方法及三維可(kě)視化(huà)技術探討(tǎo)

發布日期：2018-12-18 00:00 浏覽量：10780

在城(chéng)市自身的(de)發展中，将數字與其進行有效結合，能夠推動數字城(chéng)市以及地理(lǐ)信息系統的(de)有效建設和(hé)實施。數字城(chéng)市的(de)建設已經能夠爲各個(gè)行業領域提供非常權威、唯一、有效的(de)空間信息平台，促使城(chéng)市各個(gè)部門之間能夠形成良好的(de)互通(tōng)和(hé)相互協作的(de)能力和(hé)狀态。在實際操作過程中，利用(yòng)地理(lǐ)信息在政府宏觀決策、應急管理(lǐ)以及社會公益服務等各個(gè)方面起到良好的(de)作用(yòng)，在保證提高(gāo)人(rén)們日常生活質量和(hé)水(shuǐ)平的(de)基礎上，能夠推動社會經濟的(de)整體發展，爲數字城(chéng)市未來(lái)的(de)發展打下(xià)良好的(de)基礎。

　　一、數字城(chéng)市三維建模方法分(fēn)析

1.地形的(de)三維建模方法分(fēn)析。

數字城(chéng)市在其自身的(de)構建以及發展過程中，地形可(kě)以說是其中非常重要的(de)部分(fēn)，也(yě)是基礎部分(fēn)，同時(shí)也(yě)是三維實體空間構建的(de)基礎。在實際操作過程中，其自身主要是将衛星遙感技術獲取到的(de)影(yǐng)像，通(tōng)過一系列的(de)修整以及調整之後，得(de)出的(de)正射影(yǐng)像來(lái)對(duì)數字高(gāo)程模型的(de)構建起到一定的(de)輔助性作用(yòng)。

DEM主要是以數字化(huà)的(de)形式來(lái)将地面表面形态進行充分(fēn)的(de)展示，能夠将信息資料進行詳細的(de)分(fēn)析，并且對(duì)地理(lǐ)位置的(de)核心部分(fēn)進行探究。DEM自身的(de)數據在獲取可(kě)以分(fēn)爲三種形式。

首先，可(kě)以利用(yòng)野外測量儀或者是其他(tā)的(de)一些設備，對(duì)野外一些複雜(zá)地區(qū)進行實地考查和(hé)測量分(fēn)析，這(zhè)樣獲取到的(de)數據具有一定的(de)真實性和(hé)有效性。但這(zhè)種方法不适合一些大(dà)範圍的(de)數據獲取。

其次，将地形圖數字化(huà)處理(lǐ)，也(yě)就是将地形圖進行科學合理(lǐ)的(de)掃描之後，利用(yòng)相關軟件對(duì)圖象進行一定的(de)矢量化(huà)。這(zhè)樣一來(lái)，在将地形自身的(de)特征添加進去之後，能夠直接得(de)出DEM數據，這(zhè)種方法在實踐當中能夠快(kuài)速有效，并且保證數據的(de)真實性。

最後一種就是全數字攝影(yǐng)測量方法，在實際操作過程中，主要是将衛星遙感影(yǐng)像作爲基礎，利用(yòng)這(zhè)種方法來(lái)獲取到所需要的(de)數據，與此同時(shí)，需要借助一些專業的(de)儀器設備才能夠保證數據自身的(de)穩定性和(hé)有效性。

2. 地物(wù)的(de)三維建模方法分(fēn)析。

當前，建築物(wù)在進行三維建模的(de)過程中，主要的(de)方法分(fēn)爲以下(xià)幾種：

首先，在二維GIS的(de)建模方法基礎上，也(yě)就是将二維城(chéng)市自身的(de)GIS數據直接轉換成爲三維的(de)方式，這(zhè)種方法在實踐當中，不僅省時(shí)、省力，而且還(hái)能夠節省經費的(de)投入。但是，二維GIS數據在實際操作過程中，其自身缺少三維狀态，所以建模過程中，要将三維信息一并地融入其中，所以在利用(yòng)這(zhè)種方法進行操作的(de)時(shí)候，一般來(lái)說，都會與DEM之間形成良好的(de)合作狀态，這(zhè)樣才能夠從根本上彌補三維建模過程中所需要的(de)信息數據。

其次，在CAD建模方法的(de)基礎上，通(tōng)過一些建模軟件，比如3Dmax等等，與實際情況進行有效結合之後構建相對(duì)應的(de)三維CAD模型，其中一個(gè)或者是利用(yòng)多(duō)個(gè)多(duō)邊模型就能夠相互之間形成一個(gè)三維CAD模型。

最後是在遙感影(yǐng)像建模的(de)基礎上，也(yě)就是在實際操作過程中，利用(yòng)立體得(de)到的(de)影(yǐng)像數據以及數字攝影(yǐng)測量技術，将這(zhè)兩個(gè)技術作爲基礎的(de)保障，之後根據影(yǐng)像當中所得(de)出的(de)第五坐(zuò)标來(lái)對(duì)其進行數字模型的(de)構建。

二、三維可(kě)視化(huà)技術探討(tǎo)

1. 三維可(kě)視化(huà)技術現狀分(fēn)析。

三維可(kě)視化(huà)技術在當前現代化(huà)社會的(de)發展過程中，已經被廣泛地應用(yòng)到各個行業領域當中，并且在實踐當中取得(de)了(le)一定的(de)效果。而三維可(kě)視化(huà)技術的(de)出現以及應用(yòng)，不僅是爲我國自身帶來(lái)了(le)非常多(duō)的(de)便利條件，同時(shí)也(yě)爲世界帶來(lái)了(le)很多(duō)的(de)可(kě)能性，這(zhè)種技術的(de)廣泛應用(yòng)，在一定程度上促使了(le)整個(gè)社會的(de)發展。

比如對(duì)于數字城(chéng)市三維來(lái)說，要實現城(chéng)市三維的(de)可(kě)視化(huà)，城(chéng)市實體三維建模是其中非常重要的(de)環節之一，也(yě)可(kě)以說是基礎部分(fēn)，而在實際操作過程中，對(duì)于一些城(chéng)市實體的(de)分(fēn)析和(hé)表達更是其中不可(kě)避免的(de)環節和(hé)内容。從當前的(de)形勢可(kě)以看出，三維可(kě)視化(huà)技術大(dà)多(duō)數都是以三維軟件的(de)形式來(lái)進行表達和(hé)展示的(de)，三維軟件包括一些建模軟件、平台軟件或者是在實踐當中的(de)應用(yòng)軟件等等。

2. 可(kě)視化(huà)應用(yòng)系統的(de)框架研究。

城(chéng)市三維可(kě)視化(huà)主要是通(tōng)過對(duì)三維地形或者實物(wù)的(de)實際構成進行情況詳細分(fēn)析和(hé)研究，之後利用(yòng)計算(suàn)機圖形學或者是其自身的(de)圖象處理(lǐ)技術，将城(chéng)市的(de)實體以一種三維圖形模拟的(de)形式呈現在大(dà)衆的(de)面前。在實際操作過程中，要保證地理(lǐ)要素的(de)直觀性和(hé)真實性，将空間數據盡可(kě)能地可(kě)視化(huà)處理(lǐ)，這(zhè)樣一來(lái)，三維空間數據就能夠很有效地爲三維可(kě)視化(huà)的(de)實現打下(xià)良好的(de)基礎。三維可(kě)視化(huà)應用(yòng)系統的(de)框架在實際構建過程中，主要是利用(yòng)數據的(de)提取以及其自身相對(duì)應的(de)處理(lǐ)模塊來(lái)相互組合而成，在這(zhè)其中還(hái)包括三維景觀生成模塊以及三維景觀浏覽模塊等。

數據的(de)提取與相對(duì)應的(de)處理(lǐ)，主要是指在實際操作過程中，将已經獲取到DEM、正射影(yǐng)響以及矢量線全部都引入到三維地理(lǐ)信息系統中，根據實際情況，構建出相對(duì)應的(de)三維模型。與此同時(shí)，可(kě)以結合實際情況，将相關的(de)數據輸入，并且建立起相對(duì)應的(de)屬性數據庫，這(zhè)樣能夠促使建築物(wù)自身的(de)模型構建得(de)更加順利。

三、數字城(chéng)市三維可(kě)視化(huà)實施過程中所涉及的(de)技術分(fēn)析

1. 模型層次細節。

模型層次細節主要是指在實際操作過程中，物(wù)體與視點之間的(de)距離，通(tōng)過相互之間的(de)遠(yuǎn)近距離來(lái)對(duì)模型精細的(de)程度進行分(fēn)析和(hé)确定。在實際操作虛仿真的(de)過程中，數據量非常的(de)龐大(dà)，所以一定要采取有效的(de)措施對(duì)其進行科學合理(lǐ)的(de)實時(shí)性處理(lǐ)，精細程度能夠在一定程度上直接決定數據的(de)處理(lǐ)速度。所以，在這(zhè)種形勢下(xià)，精度的(de)選擇就顯得(de)更加的(de)重要，因此，最好的(de)方式方法就是進行分(fēn)層，不同的(de)層次模型利用(yòng)不同的(de)精細程度來(lái)進行劃分(fēn)。這(zhè)樣在實際操作過程中，即使交錯出現也(yě)不會導緻數據自身承受很大(dà)的(de)壓力，并且還(hái)能夠真正地達到預期的(de)效果。

2. 模型分(fēn)塊。

模型分(fēn)塊主要是指在實際操作過程中，根據模型所在空間位置的(de)不同，将其劃分(fēn)成爲不同的(de)區(qū)域，這(zhè)樣在對(duì)數據進行實際處理(lǐ)的(de)過程中，能夠将模型自身的(de)各個(gè)模塊特點和(hé)優勢特征充分(fēn)地發揮出來(lái)。在實際操作過程中，如果模型自身的(de)空間範圍呈現出比較大(dà)的(de)狀态時(shí)，可(kě)以直接利用(yòng)模型分(fēn)塊技術，這(zhè)樣一來(lái)，不僅能夠從根本上節省系統自身的(de)資源投入，而且還(hái)能夠将資源最大(dà)化(huà)地利用(yòng)。與此同時(shí)，可(kě)以将資源與模塊層次化(huà)進行有效的(de)結合，這(zhè)樣不僅能夠促使數據量被科學合理(lǐ)地控制，而且還(hái)能夠提升在實踐當中對(duì)數據的(de)整體處理(lǐ)速度，從而使得(de)演示更加流暢和(hé)生動具體。

四、結束語

綜上所述，在實際操作過程中，爲了(le)将數字城(chéng)市全面地推進，在實施過程中，要逐漸打破傳統方式方法的(de)局限性，利用(yòng)三維立體的(de)方法來(lái)進行模型的(de)構建，這(zhè)樣不僅能夠将數字城(chéng)市以一種全新的(de)面貌呈現出來(lái)，而且還(hái)能夠從根本上推動整體城(chéng)市經濟的(de)發展。可(kě)視化(huà)作爲一種動态性比較強的(de)技術，讓數字城(chéng)市逐漸成爲現實，在實際操作過程中，将其科學合理(lǐ)地應用(yòng)其中，不僅能夠促使城(chéng)市的(de)規劃、管理(lǐ)以及建設更加先進和(hé)方便，而且還(hái)能夠促使理(lǐ)論與實踐的(de)有效結合，爲數字城(chéng)市化(huà)的(de)推進和(hé)發展起到真正有效的(de)推動作用(yòng)。