数字城市三维景观模型的建模技术_杨建思
收稿日期:2003-03-12
作者简介:杨建思(1963-),女,江西于都人,副教授,从事计算机应用的研究.基金项目:国家自然科学基金重点项目资助(编号:50238010).
文章编号:1671-8844(2003)03-0037-04
数字城市三维景观模型的建模技术
杨建思,杜志强,彭正洪,黄经南,陈永喜
(武汉大学城市建设学院,湖北武汉 430072)
摘要:在城市规划、
建筑设计中,迫切需要采用现代计算机技术进行辅助规划和设计,而进行计算机辅助规划和设计的基础是先建立已建城市的三维数字景观模型,把城市的地形地貌和各种人工构筑物包括道路、房屋、花园等进行数字化,并以三维虚拟形式进行表现.首先讨论了三维数码城市信息系统的基本概念与要素,然后详细介绍和讨论各种地形地物要素建模技术与方法,最后以深圳为例介绍通过建模方法所建立的城市三维景观模型.
关键词:数字城市;数字景观模型;建模;虚拟现实中图法分类号:T P 391.9 文献标识码:A
Modeling technology for 3D landscape models of cybercity
YANG Jian -si,DU Zh-i qiang ,PENG Zheng -hong ,HUANG Jing -nan,CHEN Yong -x i
(School of U rban Studies,Wuhan U niv ersity,Wuhan 430072,China)
Abstract:There is an urgent need to use modern computer technology for aided planning and design in city planning and architecture design.However,the basis for computer aided planning and desig n is establishing the 3D digital landscape model of the built -up area of the city.To accomplish that,w e need to dig itize the city landforms and every kind of artificial architectures including roads,houses,g ardens,and so on,then repre -sent them in the form of 3D virtual reality.First the basic principles of the 3D cyber city information system are discussed.Then,the modeling technology and methodology for various landforms and features are intro -duced and discussed.Finally,Shenzhen City is used as an example to introduce the established 3D landscape model.
Key words:digital city;dig ital landscape model;modeling ;virtual reality. 近年来,我国城市的迅猛发展.使许多城市的规划和建设未能有充分的时间和技术手段进行充分的论证,建设项目出现了许多不尽人意的地方.今后若干年,我国的城市化建设将进一步加快,因而迫切需要进一步提高城市规划和设计的效率和水平,而要提高效率和水平,就必须使用计算机辅助规划与设计技术.
多年来,我国的城市规划与建筑设计部门己开始引入辅助规划与设计的软件与技术,例如引用地理信息系统和CAD 技术进行城市规划方案设计,
应用CAD 技术进行建筑设计.但是以前这些技术或者说采用的基础数据都是基于二维的,城市规划部门一般采用二维GIS 进行方案设计,城建设计部门一般在二维电子地图基础上设计三维建筑模型,这种三维模型只是新设计建筑体本身是三维的,周围的其他数据包括已有的建筑物都是二维的,或者按一定规则在二维基础上构造的,它不是实际的三维模型.这样所作的规划方案或设计的建筑在二维上看是协调的或者说单个建筑物是宏伟壮观的,但放到整个城市景观模型上看是不协调
第36卷第3期2003年6月武汉大学学报(工学版)
Eng ineering Journal of W uhan U niversity Vo l.36N o.3June 2003
的.只有在三维数字景观模型中,进行三维城市规划和建筑设计才能较好地处理整体与局部的协调关系,才有更加直观的空间感觉,更加逼真的光照、日照模拟等,这样使我们的规划设计更具人性化.
现代地理信息系统技术和虚拟现实技术的发展已经为构建整个城市的三维数字景观模型奠定了技术基础[1]
.它要求我们采用数据库技术、地理信息系统技术和虚拟现实技术[2],首先将城市现有的地形地物进行三维数字测量,获取三维结构信息和纹理信息,然后存入数据库中,再通过三维可视化技术进行表现形成虚拟景观模型,再提供给城市规划和设计部门进行计算机辅助城市规划和设计.本文首先介绍数字城市三维景观模型的基本原理,然后介绍和讨论各种地形地物要素的建模技术与方法,最后以深圳为例介绍我们所建立的城市三维景观模型.
1 三维数码城市信息系统的数据模
型与系统结构
三维数码城市(CyberCity)信息系统是城市三
维景观模型的基础.它的一个主要特点是能够管理地形结构信息(数字高程模型)、地形纹理信息(数字正射景象)、三维人工建筑结构信息及人工建筑的纹理信息.除此之外,系统提供了三维城市模型的可视化技术,即采用虚拟现实手段,在屏幕上表现透射立体模型或虚拟立体模型.
三维数码城市信息系统从软件体系结构上看,通常分为三层结构[3].第一层是数据管理与操纵层,第二层负责数据抽象与集成,第三层负责三维数据的表现和交互操作(如图1所示).三维数码城市的数据模型如图2所示
.
图1
三维数码城市信息系统体系结构
图2 三维数码城市的数据模型
2 城市三维景观模型的建模技术
城市三维景观模型是三维数码城市信息系统的表现模型.它包含数字高程模型、地面纹理影像、三维建筑结构模型、墙面纹理以及地面特殊地物装饰纹理等数据.每一种类型的数据采集与处理方法不同,下面分别予以介绍.2.1 数字高程模型建模
数字高程模型有两种模式[4],一种是不规则三角网模型T IN,另一种是规则格网模型Grid.两种模型可以相互转换,但一般大规模的地形都采用规则格网模型.格网数字高程模型的建模方法可以有多种,最常用的方法是数字摄影测量方法,通过影像匹配自动生成数字高程模型.当得不到立体影像,仅有地形图时,通常采用对现有地图进行扫描,获得矢量化等高线,再由等高线内插成数字高程模
型.当然,我们也可以通过外业测量的方法,获得大量高程点三维坐标,再内插成数字高程模型.2.2 地面纹理影像的生成
地面纹理影像可以从现有航空影像或航天遥感影像获得,也可根据地面物体的特征,人工赋予相应的纹理影像.但不管用哪种方法,都要先将原始影像处理成数字正射影像,它有一致的比例尺,消除了投影误差,坐标与数字高程模型一致.这样经过处理的数字正射影像才能与数字高程模型匹配,形成真实的景观模型.
由原始影像处理成数字正射影像可以有多种方法,通常有数字摄影测量方法和单片微分纠正方法.不论哪种方法都是消除像片倾斜和投影差的过程,都要进行绝对定位使之归化比例尺和地面坐标.2.3 三维建筑结构数据的获取与处理
三维建筑结构是指房屋建筑、路桥、油罐、电视
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武汉大学学报(工学版)2003
塔等各种三维实体,获得这些三维目标的框架数据主要有两种方法.一种是用数字摄影测量方法,在立体模型上采集建筑物的框架坐标,然后通过建模软件将它们构造成体对象.另一种方法是采用三维设计软件,如3Dmaxs,M ultigen,M icrostation 等软件.将设计好的三维实体导入并定位于地形景观模型中.无论哪一种方法,都要对数据进行检核,使它们的连线正确,以利于粘贴侧面纹理.
三维实体数据检核的过程如下:
(1)拓扑结构检查.通过对每一地物的三维模型与航测像对中的立体影像的比对,检查三维模型的拓扑结构是否正确.
(2)建筑物顶部同高检查.在现实中建筑物顶面绝大部分表现为同高的情况,而这就需要对三维建筑物模型的顶面进行同高检查,从而使点与平面符合.如果不同高的情况超出一定的精度,则需要重新量测.
(3)建筑物边缘垂直与平行检查.建筑物边缘大部分表现为垂直与平行结构,但在实际量测过程中一般难以满足.建筑物模型的平面结合航测立体模型,对不满足垂直与平行结构的部分进行纠正.
(4)建筑物共面检查.建筑物形态复杂的面由多个特征点线构成,由于测量误差或者某些特殊情况(比如建筑物的相互遮挡)将导致建筑物实际在一个面内的点不能共面.这就需要对三维建筑物模型进行共面检查与纠正,但必须用测量正确的面纠正不能共面的点.
2.4 三维建筑纹理的采集与处理
建筑物纹理是建筑物三维模型的重要组成部分,纹理数据主要是通过野外实地摄影的相片获取的,它直接关联到三维场景中的地物.它的质量决定了场景的整体效果与纹理细节,并最终决定场景的逼真程度.
2.4.1 三维建筑侧面纹理的采集与处理2.4.1.1 三维建筑侧面纹理的采集
纹理数据通过在野外的实地相片拍摄获取,主要涉及地物侧面纹理的采集.为提高野外摄影的工作效率,在数据采集以前,需要熟悉纹理采集区域的整体情况,比如地物类型、建筑风格、道路情况等,同时了解该区域在整个测区内的重要程度,并对平面图中的每一地物及其包含的每一个主要侧面赋以唯一编号.
在野外实地摄影的过程中,必须严格按照要求
完成野外调绘记录.野外调绘记录一方面是建立三维景观模型的重要依据,另一方面也是成果递交的重要原始资料.野外调绘记录以野外拍摄的纹理图片为基础,需要记录拍摄相片与实际地物的对应关系以及实际地物的名称、类型、特性、相互关系等内容.必须指出的是,由于野外摄影相片数量巨大,必须在野外实地摄影的过程中注意检查相片与调绘记录一一对应的关系,确保野外调绘记的准确.
为了保证纹理数据的质量,在拍摄地物侧面纹理的过程中需要注意日照条件、拍摄的角度等因素的影响,熟练地运用摄影技巧,保证影像尽量清晰.2.4.1.2 三维建筑侧面纹理的处理
三维建筑侧面纹理的处理包括原始相片的后期制作和纹理映射两个部分.原始相片的后期制作应根据野外调绘记录与航测阶段建立的三维模型,一般采用Photoshop 等软件对其进行基本的图像复原和裁剪.必须确保建筑物主要立面的纹理完整真实(特别是地物的临街立面),减少降低图像清晰度的操作,消除对地物侧面纹理的遮挡(如树木对墙面的遮挡),并注重保持工作区内所有纹理影像色调的均衡.纹理文件名在整个数据采集区域内必须保持唯一,以确保纹理与三维模型每一个面的一一对应.因此,必须确定一系列标准的图像基本操作步骤,这些步骤的基本特点是操作简单、高效、操作结果数据量小、图像保持清晰,保证整个区域内三维建筑的纹理图像效果一致,这对于三维模型的可视化表现是非常重要的.
纹理影像映射也是至关重要的一个环节.在进行各种类型三维地物的面与纹理影像映射过程中,只有确保纹理数据与面映射的正确性,才能真实地模拟现实建筑物,真正地做到虚拟现实(如图3).
图3 三维建筑侧面纹理映射效果图
2.4.2 三维建筑的顶面纹理的采集与处理
三维建筑模型的顶面纹理无法由野外实地摄
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第3期杨建思等:数字城市三维景观模型的建模技术
影直接获取,因此只有从原始分辨率的正射影像中采集建筑物顶部的纹理数据.从正射影像中剪取建筑物顶部的纹理数据可以减少相当程度的野外工作量,降低工作难度,同时也保证了纹理的质量.2.5 特殊地物的建模与纹理
使用摄影测量与遥感方法虽然可以快速地建立城市中大部分建筑物的三维模型,但是对于一些边界模糊或者由于遮挡等因素而无法建立模型的特殊地物,如:树木、街道、花坛、雕塑、电话亭、电线杆、广告牌等,则只能根据原始相片和野外调绘记录,采用其他通用的建模软件如3DSMAX 等来建立其模型(如图
4).
图4 特殊地物(雕塑)的模型及纹理效果图
对于在城市三维景观模型中必须表达的这些特殊地物,尽管采用数字正射影像可以得到其真实纹理,也可以反映其真实面貌,但城市三维景观模
型的表现在注重真实的同时,也应当表现出城市之美.例如城市街道的地面,如果采用数字正射影像的真实纹理,赃物和损毁的地面都会被摄进去,在模型中表现出来的地面就很不美观,甚至路上太多汽车也会影响到城市景观模型的美观.为了消除这些影响,一般需要对地面纹理进行修饰)))在控制其空间尺度等特性和把握其真实性的前提下,人为粘贴/美观0的地面纹理.
3 实 验
根据以上建模过程和方法,我们采用武汉大学研制的CCGIS 建模软件,加上数字摄影测量工作站和3DMAX 等软件,我们对深圳市华侨城部分地区进行了三维数字城市建模.
华侨城测区是深圳市数字三维城市演示系统项目中进行三维模型数据采集的第一个区域,该测区位于深圳市西部,实际的数据生产范围为沙河西
路以东、滨海大道以北、侨城东路以西、广深高速公路以南,包括世界之窗、民俗文化村、锦绣中华与欢乐谷4个旅游景点.测区内地势基本平坦,属典型的丘陵地带.测区面积10.6km 2,标准建筑3000栋,需要建模的特殊地物,如花坛、铺地、绿化带、道路等大约1800处左右.结果如图
5.
图5 深圳市华侨城区数字城市三维景观模型
4 结 论
随着计算机软硬件技术的发展,数字城市三维景观模型已经达到了实用的阶段.建立一个城市的
三维景观模型需要用到多种技术包括数字摄影测量、三维建筑设计、三维建模和数据库管理等技术.本文采用多种综合技术所建立的深圳市三维数字景观模型示范工程获得了满意的结果,表明数字城市三维景观模型可以推广使用.由于建立数字城市三维景观模型是一个非常复杂的工程,它要花费大量财力物力,所以随着技术的发展和用户的需求,数字城市三维景观模型将会首先在发达城市推广应用.除此之外,对经济不发达地区,我们可率先将它用于区域规划设计,使我们的设计手段更加先进、更具直观性.参考文献:
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据库的数字高程模型管理可视化[J].武汉大学学报(信息科学版),2002(增刊):95~98.
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计与实现[J].武汉大学学报(信息科学版),2001,(1):8~11.
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武汉大学学报(工学版)2003
数字城市三维景观模型的建模技术_杨建思
收稿日期:2003-03-12 作者简介:杨建思(1963-),女,江西于都人,副教授,从事计算机应用的研究.基金项目:国家自然科学基金重点项目资助(编号:50238010). 文章编号:1671-8844(2003)03-0037-04 数字城市三维景观模型的建模技术 杨建思,杜志强,彭正洪,黄经南,陈永喜 (武汉大学城市建设学院,湖北武汉 430072) 摘要:在城市规划、 建筑设计中,迫切需要采用现代计算机技术进行辅助规划和设计,而进行计算机辅助规划和设计的基础是先建立已建城市的三维数字景观模型,把城市的地形地貌和各种人工构筑物包括道路、房屋、花园等进行数字化,并以三维虚拟形式进行表现.首先讨论了三维数码城市信息系统的基本概念与要素,然后详细介绍和讨论各种地形地物要素建模技术与方法,最后以深圳为例介绍通过建模方法所建立的城市三维景观模型. 关键词:数字城市;数字景观模型;建模;虚拟现实中图法分类号:T P 391.9 文献标识码:A Modeling technology for 3D landscape models of cybercity YANG Jian -si,DU Zh-i qiang ,PENG Zheng -hong ,HUANG Jing -nan,CHEN Yong -x i (School of U rban Studies,Wuhan U niv ersity,Wuhan 430072,China) Abstract:There is an urgent need to use modern computer technology for aided planning and design in city planning and architecture design.However,the basis for computer aided planning and desig n is establishing the 3D digital landscape model of the built -up area of the city.To accomplish that,w e need to dig itize the city landforms and every kind of artificial architectures including roads,houses,g ardens,and so on,then repre -sent them in the form of 3D virtual reality.First the basic principles of the 3D cyber city information system are discussed.Then,the modeling technology and methodology for various landforms and features are intro -duced and discussed.Finally,Shenzhen City is used as an example to introduce the established 3D landscape model. Key words:digital city;dig ital landscape model;modeling ;virtual reality. 近年来,我国城市的迅猛发展.使许多城市的规划和建设未能有充分的时间和技术手段进行充分的论证,建设项目出现了许多不尽人意的地方.今后若干年,我国的城市化建设将进一步加快,因而迫切需要进一步提高城市规划和设计的效率和水平,而要提高效率和水平,就必须使用计算机辅助规划与设计技术. 多年来,我国的城市规划与建筑设计部门己开始引入辅助规划与设计的软件与技术,例如引用地理信息系统和CAD 技术进行城市规划方案设计, 应用CAD 技术进行建筑设计.但是以前这些技术或者说采用的基础数据都是基于二维的,城市规划部门一般采用二维GIS 进行方案设计,城建设计部门一般在二维电子地图基础上设计三维建筑模型,这种三维模型只是新设计建筑体本身是三维的,周围的其他数据包括已有的建筑物都是二维的,或者按一定规则在二维基础上构造的,它不是实际的三维模型.这样所作的规划方案或设计的建筑在二维上看是协调的或者说单个建筑物是宏伟壮观的,但放到整个城市景观模型上看是不协调 第36卷第3期2003年6月武汉大学学报(工学版) Eng ineering Journal of W uhan U niversity Vo l.36N o.3June 2003
数字城市建模标准
三维数字xx建模标准 3D-City Model database standard 三维数字xx建模标准 3D-City Model database standard _______________________________________1范围 本标准规定了三维数字城市建筑物模型、景观模型产品的质量特性及其应达到的要求，包括三维数字城市建模的软件环境、几何特征、命名规则、建筑物、场景制作要求、纹理烘培要求、数据格式、成果验收等。 本标准适用于三维数字城市模型制作、检查验收与质量评定。 2术语 精度accuracy 建筑物模型building model 景观模型landscape model 渲染render 纹理texture 材质material 3总则 （1）为了统一鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，及时、准确地为鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设提供正确的基础数据，适应鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设发展的需要，制定本规范。 （2）本规范适用于鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设。 （3）统一采用3DMAX
8.0建模，在MAX软件中单位设置为Meter。 （4）正式作业前，应了解委托方对鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，搜集、分析、利用现有资料，对与实际不符的资料及时提出。作业收尾，做好资料整理、工作总结工作。 （5）具体制作过程中，除应按本规范执行外，尚应符合行业内虚拟现实有关标准的规定。 4模型制作质量要求 模型制作的质量要求通过对模型的数学基础、建模范围、模型面、模型精度、层级结构、技术要求等质量特性来描述。 4.1数学基础 4.1.1精度 （1）建筑物基座平面精度： ≤30cm （2）建筑物基顶部高差精度： ≤30cm （3）建筑物其它特征平面精度： ≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10% （4）建筑物特征内部精度： ≤30cm且小于量测对象间距尺寸的10% （5）建筑物任意特征间点、线、面量测间距精度： ≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10% （6）景观地形直线部分与CAD误差小于4CM，曲线部分与CAD误差小于8CM
数字城市之三维建模的内容及方法
万方数据
万方数据
数字城市之三维建模的内容及方法 作者：田庆， 李芬， 祈晴晴 作者单位：田庆,李芬(有色金属矿产地质调查中心北京测绘院,北京100012 河北中色测绘有限公司,河北廊坊065201)，祈晴晴(河北中色测绘有限公司,河北廊坊,065201) 刊名： 中国科技纵横 英文刊名： 年，卷(期)：2011(16) 参考文献(4条) 1.朱庆.林珲数码城市地理信息系统虚拟城市环境中的三维城市模型初探 2004 2.胡鹏.黄杏元花一新地理信息系统教程 2007 3.穆利娜三维GIS浅析[期刊论文]-测绘标准化 2008 4.韩东数字城市中三维建模的内容与方式探[期刊论文]-科技资讯 2010(34) 本文读者也读过(8条) 1.罗增智数字城市地理空间框架体系构建[期刊论文]-河南科技：上半月2011(9) 2.董明洲.Dong Mingzhou"数字城市"建设初探[期刊论文]-哈尔滨师范大学自然科学学报2000,16(3) 3.王映辉.周明全.Feng Demin.冯德民数字城市"关键技术及模型研究[期刊论文]-计算机工程与应用2001,27(1) 4.赵琪华城市通--数字城市[会议论文]-2000 5.承继成信息化城市与智能化城镇——数字城市[期刊论文]-地球信息科学2000,2(3) 6.丁恺.Ding Kai"数字城市"框架结构建设的初探[期刊论文]-价值工程2011,30(20) 7.刘祖文数字城市及其在城市建设中的应用与展望[期刊论文]-武汉城市建设学院学报2000,17(3) 8.段学军.顾朝林.甄峰.于涛方"数字城市"的概念、框架与应用[期刊论文]-现代城市研究2001(3) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/082448665.html,/Periodical_zgkjzh201116101.aspx
三维数字城市建模技术
三维数字城市建模技术 发表时间：2017-10-16T16:33:38.407Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：梁莉 [导读] 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。 天水三和数码测绘院甘肃省 741000 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。使用较为先进的信息化手段，能够为城市的规划、建设、管理、运营以及一些应急措施的应用发挥良好作用。三维数字城市的建模，能够在很大程度上有效提高政府的实际服务和管理水平，从而有效增强城市的管理效率，为有效节约城市资源发挥重要的作用。 关键词：三维数字；城市建模；建模技术 1引言 城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。三维GIS作为一种能够综合地处理各种空间和属性信息的工具在城市规划、国土监测、交通管理、辅助决策等方面都有广泛的应用，随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了三维城市模型的概念。通过对三维GIS中三维城市模型理论及相关的技术方法的探讨，对今后三维城市模型的研究有更为深刻的认识，为今后的工作提供指导。 1.1数字城市概述 随着信息技术的高速发展，美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划，随之越来越多的国家加入到全球信息化的行列，从而演变出了数字城市的基本概念。数字城市主要是通过对空间信息的应用，构筑一个虚拟的平台，其中，关于一些社会资源、基础设施、自然资源、人文以及经济方面的信息和内容，能够通过数字形式进行有效获取，从而为社会和政府提供众多的服务。通过数字城市的建设，能够为实现城市信息的综合应用，提供良好的效果。可持续发展是当前社会的重要发展原则之一，对于社会生产生活具有重要影响。建设数字化的城市，能够有效促进可持续发展，增强城市的发展效力。 1.2数字城市是数字地球建设中的重要节点，在实现数字地球计划中占有举足轻重的地位。数字城市建设随着计算机水平的提高，目前正向三维数字城市方向快速发展。自“数字地球”的概念提出以来，在国际国内已引起广泛的关注。数字城市作为数字地球的一个节点，是数字地球中一个不可缺少的重要组成部分。数字城市的建设不仅仅是城市地图的数字化和大比例尺地图测绘、计算机化，它有自身的技术体系。因此，进行相关技术的研究和理论的探讨对数字城市的建设不仅是必要的，而且是必须的。数字城市的建成将为城市各行各业提供权威的、唯一的、通用的空间信息平台，有力促进各部门地理信息资源共享与应用，充分发挥地理信息在政府宏观决策、应急管理、社会公益服务、人民生活改善等方面的作用。 2三维技术构建及建模方法 数字城市需要一个逼真的模拟，实时动态的环境中，考虑到硬件限制和虚拟现实系统。数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面：基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术，用一个小平面来模拟表面，从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形，矩形或其它多边形，但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的，直接创建基本几何体，根据要求修改调整对象的形状，或使用放样面片建模，组合对象创建的虚拟现实工程，多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷，但它产生一个光滑的表面，因此适于构建规则形状的对象，如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的，同时可根据要求，只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。 目前实现三维建模的方法大致有以下几种：一是直接利用三维建模软件，如计算机辅助设计软件（AutoCAD）、三维动画渲染和制作软件（3DStudioMax）等工具人机交互式三维建模；二是直接利用GIS的二维数据和高度信息建立三维模型，但这种方法只局限于规则对象的建模；三是基于数字摄影测量原理对物体快速建模。随着数据采集技术的不断发展和自动化，根据三维激光点云数据自动构建三维模型正成为研究的热点。 3三维数字城市建模技术 3.1数字摄影测量技术 数字摄影测量技术的飞速发展与高分辨率卫星影像的出现，使三维数据大批量地快速获取已成为可能。这种建模方法主要的原理是基于遥感影像数据，根据遥感影像之间的相互关系，利用数字摄影测量的基本原理，建立相应的交会模型，进而得到实际地物点的三维坐标，并且建立数字地表模型，再通过相应的纹理映射关系，实现三维景观模型的建立。该技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建，并且精度高、快速成像。因此，数字摄影测量技术在三维建模中具有十分重要的作用。 3.2航空摄影测量技术 在三维建模领域，航空摄影测量技术的应用较早，在多年来的发展中，已经非常成熟。使用该技术，能够创建立体环境，实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。然而该技术对建筑物纹理进行提取的过程中，侧面纹理无法被有效获取，因此，同新时期我国的精细化城市三维建模的要求不符。 3.3机载/车载激光扫描技术 在对该技术进行应用的过程中，所构建而成的模型在细节方面可以被充分的表现出来，因此能够形成较高的精度，不需要进行大量的外业就能够完成建模。然而，在应用该技术提取数据的过程中，需要经历复杂的算法过程，可供操作的软硬件短缺，在构建三维模型的时候，应对大量的数据进行应用，如果三维场景模型范围较大，那么在后期传输、存储数据以及浏览的时候，难度较高。 3.4倾斜摄影测量技术 在对近景测量技术和航空摄影技术进行综合应用的过程中，就产生了倾斜摄影测量技术。使用倾斜摄影技术时，能够有效及时地获取到较为丰富的空间影像情况，还能够将其分级别地进行应用，这对于三维建模工作的有效进行，具有较为明显突出的作用。倾斜摄影技术主要是通过倾斜的角度进行成像的，因而，相较于传统的直观角度，这种技术能够让用户们从多个角度进行观察，对于形象、直观地展示地理实际形态具有重要作用，有效改善了正射影像的不足之处。该技术可以从多个层面对建筑物进行观察，同时也能够对贴图纹理进行批量提取，拥有较快的建模速度，也能够更加真实的对地物周边环境进行反映，同时仅需要应用少量的数据就能够完成建模。该技术已经成
三维建模在数字城市中的作用
三维建模在数字城市中的作用 【摘要】随着地理信息系统与网络技术的发展，现代城市已被大数据所包围，城市数字化已成为当代城市的发展标志，传统的二维地理信息系统已难以跟上城市发展的脚步，三维数字城市开始成为城市规划和发展的重要手段。本文以数字城市的发展为出发点，以三维建模在数字城市中的作用为研究点，探讨了数字城市中的三维建模的主要内容和建模方式。以期为今后数字城市的发展提供借鉴作用。 【关键词】三维建模；数字城市；建模方式 1 数字城市发展概况 近年来，全国范围内的数字城市建设呈现繁荣的发展趋势，据不完全统计，全国接近700个大中型城市约30000个小城镇已全面开展“数字城市”的建设。数字城市将城市的各种地理信息进行有效地整合，通过计算机的存贮，为访问该网络的用户提供城市虚拟场景，便于用户获取所需的相关城市信息。同时，还能为城市的各种决策工作提供指导，例如城市规划、警务平台、智能交通等，可以说数字城市的服务范围遍及人们生活的各个领域。 2 三维建模技术概述 2.1 三维建模方式 （1）利用三维软件手工建模 3DMAX，Maya 及AutoCAD等建模软件主要利用球体、立方体等基本几何图形通过组合、拉伸、旋转等几何变换构建几何场景，在进行软件三维建模时，几何模型的设计与表达是虚拟场景造型的核心内容。除了这些，三维软件建模还包括物理建模、模型切分、行为建模等。 （2）利用仪器设备自动建模 自动建模的含义就是通过扫描、摄像、拍照等方式获取建模所需素材，并对影像进行拼接、变换、匹配、合成等处理以建立实物模型的建模方式。 而三维扫描仪是一种能将现实世界的立体彩色信息快速以点阵的形式转化为数字信号，是当前对实物进行三维建模的重要工具之一。三维扫描仪具有测量精确度高的优势，但由于售价较高，作业速度较慢，采集信息较为单一，并且对于复杂形状的实物扫描效果不佳，不能实现完整的自动建模。 （3）交互模式
数字城市三维模型的精度控制
数字城市三维模型的精度控制 【摘要】现代数字城市的三维模型已经成为地理空间框架建设项目一个非常重要的组成部分，其不但可以将城市的立体景观从多个角度体现出来，还能够将城市风貌非常直观地还原出来。本文主要以数字城市三维模型的精度作为研究对象，对在不同数据条件和需求下的数字城市三维建模的精度控制进行研究分析。 【关键词】数字城市；三维模型；精度 最近几年来，三维模型的可视化技术已经成为了大家所关注的热点问题，目前，我国在大部分都建立了城市三维信息系统，而且在很多领域都发挥了很大的作用，主要包括城市规划设计、辅助决策等多方面。三维数字城市能够对真实城市以三维的模型表现出来，而且代替了传统平面地图，能够带给使用者一种真实生活般的环境，也就是虚拟城市环境。这种对三维虚拟城市的数字化管理，不但能够提高城市空间信息共享和利用水平，而且还可以在给城市规划、建设带来可持续发展的信息服务，将城市整体信息化管理水平得到进一步的提升。 虽然三维模型能够带来多样性的立体表现，让使用者有一种身临其境的感觉，然后，对于制作那种较为高精度的三维模型数据不但要增加生产的模型成本，而且会对系统速度造成严重的影响，这会使得延缓了模型生产进度。所以，在制作三维模型的时候，在项目初期就要考虑的三维模型的精度控制问题。 1 模型精度类型 一般依据数字城市建设项目的要求，可以大致将三维模型建设的精度分为四大类：体块模型、基础模型、标准模型、高精度标准模型。如表1所示： 表1 三维模型精度类型 类型平面精度高程精度表现精度技术要求设备要求数据要求生产效率效果成本 体块模型大于米级大于米级主体结构表现低低较低很高示意表现实地特征低 基础模型米级米级大于1.5m的结构表现适中一般适中较高较真实适中 标准模型分米级分米级大于0.5m的结构表现高较高较高适中真实较高
三维数字城市建模精度与制作标准研究
三维数字城市建模精度与制作标准研究 城市是区域经济、政治和文化中心，是现代产业高度集聚的地区和国民?- 济持续发展的载体，创造和集聚着国家巨大的物质财富，在我国?-济社会发展中起着主导和带动作用。“数字城市”是物质城市以二进制形式在计算机中的再现和反映，是以信息技术（尤其是地理信息技术）为核心、以网络技术为支撑的城市信息管理与服务体系，“数字城市”的建设任务就是利用现代高科技手段，充分收集、整合、挖掘城市各种信息资源，建立面向政府、企业、社区的信息平台、应用系统以及政策法规保障体系。本文结合项目实际，探讨了三维数字城市工程建设中的模型建造的精度和标准问题。 三维城市模型（3DCM ）是对真实城市的三维数字化表现，它突破传统平面地图的限制，通过对地形、地物的数字化三维模拟，提供给使用者一个与真实生活环境类似的虚拟城市环境，通过对三维虚拟城市的数字化管理，可为城市规划、建设与运营提供可持续发展的信息化服务，从而提高城市空间信息共享和利用水平，提升城市整体信息化管理水平。 当前，三维“数字城市”的研究与实践已?- 十分广泛，武汉市三维数字地图旨在搭建武汉市三维数字模型数据库，并建立三维数据的更新与维护机制，在此基础上，建成服务于城市规划设计与审批、城市建设和运营管理的空间信息平台。 一、三维城市模型制作精度三维城市模型是建设三维数字城市的基础和载体。三维模型的制作精度直接影响可视化表现效果，模型制作越精细，场景表现效果越逼真。但是，高精度的三维空间数据不仅会严重影响系统速度，同时也增加了模型建造成本，延缓了模型生产进度，因此，确定三维模型的制作精度，是项目初期就要考虑的问题。 三维模型的制作精度应满足软件系统的功能需求，因此，模型的建造应立足于应用；同时考虑到后期功能扩充和技术发展趋势，还应留有升级的余地。综合考虑各种因素，武汉市三维数字地图项目的模型建设确立了以下原则： 1、根据系统需求划分不同的LOD 模型三维城市模型应分为多个级别进行建造，不同级别对应不同的简化程 度和不同的应用领域。 一般来说，为保证三维浏览效果，通常对重要地物采用较高精度，普通地物则对应简单模型；同时，由于应用领域的差异，也需要对地物进行不同程度的简化，如：宏观分析与统计（天际线分析）只需要表现地物轮廓和高度，而微观分析（如：日照分析）则需要对窗台、阳台进行建模，精度较高。总的来说，三维模型LOD 的确定应综合考虑各业务部门的需求，使最终成果能为各个应用领域服务。 武汉市三维数字地图项目将城市模型参照建筑划分为 4 个精度级别，即体块、基础、标准、精细。4 个级别的模型分别对应的主要功能依次为：城市空间形态与分布、虚拟漫游、辅助规划设计与审批、建构筑物精细管理等。 2、不同区域采用不同的LOD 模型由于城市不同区域在功能定位上的差异，不可能采用统一的精度来建造，因此下一步工作是要将各级LOD 模型分配到城市不同区域。由于实际情况的复杂性，对划分为同一级别精度的区域，又依据区域条件的差别，在精度上做一些细微的区分。在实际工作中，将基础模型扩充为基础模型和高精度基础模型，将标准模型扩充为标准模型和高精度标准模型。 武汉市三维数字地图项目对中心城区主要街道和标志性建筑、风景名胜与保护建筑采用标准模型和高精度标准模型进行建造，新建小区采用标准模型建造，一般地区采用高精度基础模型建造，低矮房屋和城中村等采用体块和基础模型表示，待建地区则采用体块模型表示。 3、不同LOD 模型的三角面片数应有明显的区别
三维数字城市模型制作规范总要
建筑模型制作规范总要 一、总体要求： 1. 软件使用版本为3ds max 9.0 2. 单位设置为米 按照项目的制作要求，模型的制作一律以“米”为单位。(在特殊的情况下可用“毫米”或“厘米”为单位)。 制作人员在制作之前要知道项目的具体制作要求，尤其是制作单位，这样做能保证所有人制作的模型比例正确。场景初始的单位是很重要的，一旦场景单位定义好之后，不要随意变动场景单位，以避免建筑尺寸不对缩放后影响建筑的尺度感。 3. 导入影像图 Max模型制作之前要先整理好对应的影像图文件，制作模型时要导入整理好的影像图文件，作为建模参考线。导入分区好的影像图，以影像图为基准画出地形图。在以影像图为的基础上创建建筑模型，创建好的模型位置必须与影像图画出的地形图文件保持一致。
二、模型制作要求及注意事项 1. 制作注意事项： ?对于模型的底部与地面接触的面，也就是坐落在地面上的建筑底面都应该删除。模型落搭时相 对被包裹的小的面要删除。 ? ?严格禁止模型出现两面重叠的情况，要删除模型中重合的面，不然会造成重叠面在场景中闪烁 的情况。 ?模型Z轴最低点坐标要在0点以上，地面同 理。 ?对模型结构与贴图坐标起不到作用的点和 面要删除以节省数据量。如右图： ?创建模型时，利用捕捉使模型的点与点之间相互对齐，不要出现点之间有缝隙或错位导致面出 现交叉的情况，避免场景漫游时发现闪面或破面的情况影响效果。
?在保证场景效果的前提下尽量减少场景的数据量。曲线挤压的时候要注意线的段数。必要时候 可以使用折线形式来代替曲线。 ?模型的网格分布要合理。模型中平直部分可以使用较少的分段数，曲线部分为了表现曲线的转 折可以适当的多分配一些。模型平面边缘轮廓点分布尽量均匀，否则容易使模型破面或产生其他问题。 ?保持所有的模型中物体的编辑使用Edit Mesh或Edit Poly方式，为精简数据量，特殊情况可使 用Surface建模，NURBS建模方式基本上不允许使用。 ?如有平面物体表面有黑斑时，应取消这几个面的光滑组。对于曲面要统一曲面的光滑组，避免
面向数字城市建设的三维建模关键技术研究与应用
面向数字城市建设的三维建模关键技术研究与应用 摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，城市化进程不断推进，在计算机技 术及多媒体技术支持下，数字城市应运而生，标志着城市现代化的来临。在数字 城市建设中，采用三维建模可以将模型精准化、精细化，运用激光扫描技术可以 得到超精细化的三维模型数据，真正实现了三维模型数据获取的高效性及精细化。本文将对三维建模相关技术在数字城市建设中的应用具体分析，以提供更加精准、可靠的数据信息，推动数字城市建设步伐。 关键词：数字城市；三维建模；关键技术；激光扫描 将计算机、多媒体技术及大容量存储技术为基础，将宽带网络作为纽带，综 合运用了遥测、仿真-虚拟、GPS等技术，多空间、多维度、多种类的对城市三维 描述，将城市的过去、现在及未来呈现在网络中，进而实现数字化虚拟的过程就 是数字城市。当前，数字城市被提出了新的建设思路，即“一库+一平台+N个典型应用”。其中，对空间数据库统一、包括二维专题数据、三维数据、二维基础数据的统一就是一库；地理信息公共服务平台是指一平台，一平台具有权威性及全区 统一性，主要提供各种数据服务；将N个服务区实际需求应用系统建立起来就是 N个典型应用。其中，通过三维数据可以客观、真实的将数字城市建设情况反应 出来。数字城市建设中，涉及到传统手工三维建模技术、三维激光扫描技术、倾 斜摄影测量半自动建模技术等，本文将对这些技术应用具体探究。 1 传统手工三维建模技术应用 数字化城市建设中，出现最早的就是传统手工三维建模技术，主要包括三大类，即三维地形模型、三维灰体模型及三维精细模型。下面对三种模型制作具体 探究。 三维地形模型制作。叠加DOM影像在已经存在的DEM基础上，然后将叠加 的DOM与DEM结合，使用地形生成软件，最终可以将三维地形模型生成；三维 灰体模型制作。通过三维模型软件自动生成地形图建筑物矢量数据与建筑物高度 信息，体现了高度自动化的模型制作；三维精细化模型制作。获取地物精准平面 位置，运用1：500比例尺地形图与高分辨率的DOM影像数据，然后将地物主体 顶部精准高程获取，通过航测的方式。获取地物纹理照片，使用外业采集方式， 并且对纹理照片使用PS软件处理，将手工模型制作出来，使用3ds Max，最终整 合三维精细模型与三维地形模型场景。该模型有着真实性高、较高的测量精度等 优势，但不足是建模周期较长，三维数据时间需求难以满足。 2 三维激光扫描建模技术 在数字城市建设中，三维可视化要求较高，对于一些复杂高度的地物来说， 采用传统手工建模将难以将这类地物建模要求满足，这就需要运用到三维激光扫 描技术。可以分为定点三维激光扫描、车载激光扫描两种三维激光扫描建模方法，可以对复杂立交桥、钢厂地上管线、历史文化保护等建模，三种建模方式存在相 似性，不同的是工作方式。图5为三维激光扫描技术应用流程。 图1 三维激光扫描技术应用流程 2.1定点三维激光扫描技术 利用了激光测距原理，可以对被测体的大量密集点三维坐标记录，同时记录地物反射率 与纹理相关信息，从而将被测目标的三维模型构建出来，获取图件数据，包括线、面、体等 图件数据。三维激光扫描技术之所以被看作是从单点测量到面测量的技术突破，是因为三维 激光扫描系统可以获取被测对象大量数据点。为此，三维建模运用该技术，有着更加显著的
基于航测的数字城市三维建模技术
基于航测的数字城市三维建模技术 [摘要]本文概述了数字城市的研究背景及意义，详述了数字城市三维模型的建设方法，重点讲解基于航测的数字城市三维建模技术的步骤，最后概述数字城市的未来发展状况及存在问题。 [关键词]数字城市数字城市三维模型基于航测的三维建模方法 0引言 数字城市的概念来源于数字地球，是数字地球的重要组成部分。同时数字城市也是信息技术发展的必然趋势，城市景观重建是数字城市的首要步骤和重要内容。随着城市化进程的进一步深入，城市建设和管理所需要解决的问题的复杂性和需要处理信息的广义性，都是前所未有的。在城市信息化建设过程中，二维空间数据一直作为空间信息基础设施框架重要的数据内容，其在城市规划、交通、市政等各领域应用广泛，但传统的二维数据很难表现城市三维空间形态的多样性和复杂性以及相互之间的关系。城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了数字城市三维模型的概念。 1概述 数字城市三维模型由于其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等领域显示出了巨大的潜力，已成为众多领域研究的热点。三维模型是以三维的手法进行建模，模拟出一个三维的建筑场景效果。规划者可以模拟在数字场景中任意游走驰骋、飞行缩放，达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。对规划及参观者来说是一种全新的体验，并能产生强烈的共鸣。 2数字城市三维模型的建设方法 数字城市三维模型数据生产是建设城市三维地理信息系统的核心。三维模型的精度和建模效率直接影响着三维GIS系统的实用性和建设周期，同时也是城市规划、建设与管理部门进行空间分析并做出正确决策的保障。在三维模型中除了建筑物的基本平面位置及高度信息外，还需要表达建筑物的色彩纹理与几何外形特征，这些色彩纹理与几何外形特征往往体现三维对象特别是建筑物对象的独特风格。现将比较有代表性的几种建模方式列出： （1）使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取。这种方法获取速度最快，成熟的DEM数据及DOM数据生产技术路线能快速重建三维场景中的地形数据，同时在立体环境下，能快速准确获取建筑物等三维模型数据的位置，形状及高度信息，真实展现城市风貌。但获取几何信息不够完整，需要外业采集建筑物侧面纹理。
城市三维建模数据获取及方式研究
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/082448665.html, 城市三维建模数据获取及方式研究 作者：曾秀芬贾振涛张睿 来源：《科技资讯》2014年第16期 摘要：随着科技的不断发展，城市的信息化成为了必然的趋势，数字城市的不断完善已 经成为城市壮大的新的契机，成为城市信息化建设的目标。数字三维城市已成为城市规划和管理中重要的手段。本文基于笔者多年从事数字城市的相关工作经验，以三维数字城市为研究对象。探讨了数字城市中三维建模的主要内容和相关建模方式，并以实例的方式实现了三维建筑物建模，结果表明该思路能满足实际应用。全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词：数字城市三维建模信息化 中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0041-02 “数字城市”的概念来源于“数字地球”，它是“数字地球”的理念在城市的引用、延伸和拓展。由于在理解层面和切入角度上的差异，目前仍很难对“数字城市”内涵作确切的定义。但随着对“数字城市”理论与技术的研究及应用探索的不断深入，人们对它的认识将会逐渐趋向统一，并形成对它的标准定义。 三维模型能够真实、生动地表达三维空间信息，成为数字城市的研究重点。建筑物的三维建模作为主要的建模内容有着重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三维模型成为建模的研究重点。 三维地理信息系统的建立，可以和现有的二维地籍数据、规划数据、土地利用数据等结合，分别形成三维地籍系统、三维规划系统、三维土地利用系统等。这些三维系统具有快速的三维漫游、查询、定位、统计、分析、打印输出等功能，将更好地为“数字国土”服务。三维模型的快速建立与更新，对维护三维地理信息系统数据的现势性、直观性、更好地为国土资源利用提供更好的决策，具有十分重要的作用和意义。 1 三维建模技术现状 三维城市模型（3DCityModel，3ocM）是地理信息系统、数字摄影测量及其相关学科的研究热点之一。尽管3DCM的研究历史非常短暂，但人们针对不同的应用目的，构建了各种具 有不同功能的3DCM，具体分为以下几类。 1.1 遥感影像与DEM结合方式
浅谈数字城市三维建模项目开展的要点
浅谈数字城市三维建模项目开展的要点 随着政府和大众对空间定位数据及应用不断增长的需求，城市的信息化将逐渐从传统的二维符号化进步到直观的三维可视化，国家测绘地理信息局倡导的数字城市建设正包括了这一内涵。数字城市三维模型建设的主要内容是在二维地图基础上，把城市地形地物进行三维空间建模，形成室内外、地上下带可量测空间信息和现实纹理的三维地图数据，有多学科、较复杂、艺术性、主观性等特点。因此，城市三维建模项目开展需要注意哪些要点，也成为了一个研究的内容。文章以数字城市三维建模项目开展的要点为研究对象，结合数字城市三维建模项目的实际经验，探讨了数字城市三维建模项目在开展时需要注意的主要要点，最后在结尾提出笔者的总结。 标签：数字城市；三维建模；要点 1 引言 因数字城市三维模型的艺术性和主观性等特点，三维城市建模项目的开展与传统测绘项目存在较大差别，城市三维建模所关注的要点也有所不同。除了如传统测绘同样关注的平面精度、拓朴关系、空间属性外，三维城市还特别关注美观性、仿真度、整体协调性、结构精细度和完整性、物体高度等内容。因此，在项目实施的角度来看，数字城市三维建模项目的开展也需要根据自身的关注重点而制立开展的要点。 通过4年20多个城市的三维模型生产和经验总结，作为三维城市建模项目的发起单位角度，我认为项目开展的要点包括选取准确的建模精度、建立更新维护机制、挑选合理承建商、制定完备的项目计划、样本区测试、费用预计6个方面。 2 数字城市三维建模项目开展要点分析 数字城市三维建模项目的开展，第一要点是要确定建模数据的标准，而三维建模数据标准的重点应该是建模精度，因此三维建模项目开展的首个要点是选取准确的建模精度；城市三维模型建立完成后，主要是用于管理分析和应用，在目前来讲，我们大多数三维建模项目前期做得很好，但在后期更新维护机制上就往往考虑得较少，造成了项目虎头蛇尾的情况，不能长期和持续性地使用，所以我们认为三维建模项目开展的。第二要点是建立长期有效的更新维护机制；第三要点是挑选合适的承建商，因为三维城市模型的建设，不仅仅需要常规的数据生产经验，更需要三维空间立体的判断力和还原力，以及制作美感的艺术性质；第四要点和绝大多数数据生产项目一样，是制定完备的项目计划，以有效地指导项目的高效实施；第五要点是进行必要的样区试验，以适应和验证不同区域不同需要的项目结果；第六要点是费用，应该避免花1块钱干2块钱事的想法和模式。 2.1 选取准确的建模精度
数字城市制作中三维模型数据处理与制作标准
数字城市制作中三维模型数据处理与制作标准 三维模型数据处理包括图形数据处理与影像处理两部分，其中，图形数据处理分为二维矢量图形处理和三维模型制作，栅格处理分为影像处理和相片纠正。 当前，GIS领域已有完善的DLG、DOM处理工具和流程，并形成相关标准和规范，这里不再赘述。下面主要讨论三维模型的制作。三维模型制作标准主要包括以下9个方面： （1）模型坐标系 具有统一的三维地理坐标是建造大规模三维场景和应用系统的基础。武汉市三维数字地图系统建设以国家1:2000和1:500地形图为基础，以使该系统能与其他GIS和测量系统兼容。为使三维模型能够顺利、正确地导入数据库，所有坐标都应基于统一的坐标系。 （2）模型的基本单位 城市大比例尺地形图通常采用采用平面坐标系，以米为单位，因此模型建造也应以米为基本单位，按实际地物的实际尺寸建模，尺寸精度根据该模型所处的LOD级别而定。 （3）模型的制作 三维数字地图主要用于表现城市外观风貌，考虑到数据量的问题，应只对室外可见部分建模，在制作过程中，应在保持地物基本形状和特征的基础上，尽量减少面片数量。对这部分的内容，应有详细的规范，并提供?验指标（如圆柱的边数、球的段数设置等）。 （4）模型定位参考点 每个模型必须有用于定位的参考点。定位参考点是模型的局部坐标系的?点，用于精确定位模型的空间位置，这对于引用三维场景中相同或类似的地物非常有用（如：电杆、路灯、交通灯等）。武汉市三维数字地图建模规定：模型的定位点为地形图上该地物外接矩形的中心，纵向为模型最低点。 （5）模型的高度 模型的高度，尤其是建筑物高度，根据不同细节程度模型的表现需要，可采用以下三种方式确定：体块模型、基础模型的建立，可根据现有二维GIS数据（如：楼层数）确定建筑物及其他要素的高度；质量要求较高的模型，可采用航片立体相对、激光测高仪或LiDAR确定建筑物及其分段部位的高度；精细模型从建筑设计图或施工图获得。 （6）样条曲线∕面的使用 样条曲线∕面能用较少的参数细腻地表现连续表面，但转化为通用格式（如3DS）后会带来巨大的数据量，因此模型的制作尽量不采用样条曲线∕面，或者在使用后将其转化为折线，而后进行曲线∕面优化。 （7）相片处理
数字城市建模标准
数字城市建模标准 一.导读重点 1.1关于项目 我们制作的项目数字城市三维仿真，用于街道、社区人口信息及业务工作的地理信息系统，所以请各位同行仔细阅读此文档。 1.2模型 我们需要的模型是即具备城市基本面貌特点，同时又优化城市现有建筑结构，做出来的产品是一个完全仿真的、全新的城市面貌，这和你们曾经做过的城市三维宣传片相似，又比它具有更高的真实性。所以在一些旧楼、危楼的制作上贴图、门店需要进行崭新的处理，避免直接抓图使用。 1.3我们提供的照片 我们提供的照片时间紧、拍摄任务中，采集并非很全面，抓图后部分材质不清晰，直接贴图后影响效果，各位可以结合你们自己的素材库尽可能寻找相似或相同的高清材质代替。 1.4关于合作 目前，我们作为政务系统的试点单位和集成开发商，产品在国内多个领域处于优势地位，成功签约大量的数字城市建设项目，我们要求的合作伙伴是互相负责、技术精湛、质量上乘，具有长期合作前景！我们将一如既往的尽最大可能支持你们的成长与发展！ 最后，祝愿大家合作愉快！ 二.模型制作要求 1）模型数据的完整性。主要包括地形模型（DEM）、建筑模型、交通设施模型、场景景观。 2）模型制作的准确性、合理性。主要包括模型数据的平面位置、高度、形状、结构、比例等几何精度应符合要求，模型在场景中表达逻辑正确以及模型优化制作应具有合理性。 3）模型纹理材质、贴图的正确性、完整性、协调性。主要包括模型纹理使用正确性、清晰度以及纹理与几何模型对应的一致性。 4）各建模单元接边保持正确性、合理性。 5）模型及纹理数据命名应保证正确性、规范性。
2精细复杂度模型（简称精模）结构要求 2.1定义：精细模型为，能准确表现建筑物的几何实体结构，能表现建筑物的诸多细节，对部分重要建筑景观进行重点准确制作表现的模型制作方式。 2.2一般制作范围：为城市中的一些重点建模的建筑物，包括标志性建筑物，城市中知名度高的名胜古迹、地标性建筑。 2.3制作方式：精细制作，不仅能反映实际建筑的大小，整体结构，而且能反映建筑物的细节结构。贴图效果好，带光影效果。用户看上去感觉就是实际的建筑、真实度高。 3精模的制作和贴图规范 建筑的尺寸和比例要准确：制作场景中的单体时，在有CAD图的情况下要严格按CAD建模，依照有具体尺寸的标准物体建立较为精准的模型。 真实精确表现建筑物的外观，在不影响建筑物真实性几何结构的基础上，部分非常精细的细部实体结构允许被忽略。立体屋顶、凹凸的阳台、一楼突出门厅等几何结构不能被忽略，不能用贴图代替，需要用几何实体来表现，屋顶贴图要求清晰美观，可以采取非真实的材质库中的贴图来表现。 使用的纹理材料应与建筑外观保持一致，反映出纹理的实际图案、颜色、透明度等，区别出砖、木头、玻璃等不同质地。纹理中不得含有建模物体以外的物体，物体的立面及屋顶变化细节应清晰可辨。 技术参数标准（单个精细模型）： 任何一个维度超过1米的结构特征均应进行几何建模； 与实际物体误差不得超过0.2m；不能移动甲方所提供的平面图位置。 三角面数－1500 以内； 贴图单边象素数不大于1024； 单个一组输出的.X文件和其调用的所有贴图总数据量不超过
(整理)MAX数字城市建模标准概要.
◆模型分级 模型精度级别分精细数据、标准数据、基础数据、体块等四种表现。 ◆建筑模型制作规范 （1）建筑模型的位置必须与甲方提供的CAD图纸中的位置精确一致，场景单位为米，模型轴心点必须在模型下表面中心。 （2）统一采用3DMAX8.0建模，在MAX软件中单位设置为Meter。 （3）模型分为精细模型和一般模型，具体制作划分根据甲方提供资料确定。（其中政府、医院、大会堂、剧院等地标性高层公建一律按照精细数据制作） 参考尺寸如下表： （4 普通建筑，最后在MAX里统一整合，利用其导出转换成WRL或者FLT等格式。 （5）建筑模型要求把建筑的体量关系表现到位，能准确得表现建筑的特征，建筑结构超过0.5米的要用结构表现。 （6）建筑模型在保证形态特征的前提下应尽可能简单，模型面与面交接准确紧密，不可出现重叠、交叉、漏空等现象，不用的面要删除，所有可视面法线方向向 外，建模过程中用过的辅助物体要删除掉，不要随场景一起导出。 （7）三维软件中物体复制尽量用Copy方式，少用关联等方式复制，物体镜像使用Copy方式，镜像后的物体必须用新建的Mesh物体塌陷，然后在Edit Mesh中的 Element层级中删除Mesh物体，去掉镜像物体的镜像属性。因为在三维软件中 的运行数据是有局限的，所以我们建模标准是尽量节省模型面数，做到片面建 模的标准，点线面做到精确捕捉，如遇两模型相接的情况，如水平相接或地面 相接等，将看不见的接触面删除（如图，保证 没有共面、相距太近的面和看不见的面。提交模型中无用的点、线要删掉。尽 量不用布尔运算，不用镜像复制物体。由于制作软件中偏离原心过远会出现捕 捉、切割等命令的不精确，从而模型中会产生废点.线.面等，所以需在坐标原点 附近制作模型。两个在一起形成共面或高度差很小的模型之间不要穿插，图为 穿插组合的模型，右边为没有穿插的模型）如图
三维建模规范-基本知识.介绍
三维建模规范
城市三维建模是为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供技术服务的基础，是城市经济建设和社会发展信息化的基础性工作。城市三维模型数据是城市规划、建设与管理的重要基础资料。为了建设市三维地理信息系统，规范市三维建筑模型的制作，统一三维模型制作的技术要求，及时、准确地为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供城市建筑三维模型数据，推进城市三维数据的共享，特制定本规范。项目软件及数据格式 1、项目中使用的软件统一标准如下： 模型制作软件：3DMAX9 贴图处理软件：Photoshop 平台加载软件：TerraExplorer v6 普通贴图格式：jpg 透明贴图格式：tga 模型格式：MAX、X、XPL2 加载文件格式：shp 平台文件格式：fly 2、模型内容及分类 城市建模主要包括建筑物模型和场景模型。 2.1、建筑物模型的内容及分类 建筑物模型应包括下列建模内容： 各类地上建筑物，包括：建筑主体及其附属设施。含围墙、台阶、门房、牌坊、外墙广告、电梯井、水箱以及踢脚、散水等。 各类地下建筑物，包括：地下室、地下人防工程等。 其他建（构）筑物，包括：纪念碑、塔、亭、交通站厅、特殊公益建（构）筑物以及水利、电力设施等。 全市建筑物模型分为精细模型（精模），中等复杂模型（中模），体块模型（白模）。市全市范围主要大街、名胜古迹、标志性建筑等用精模表示，一般建筑物用中模表示，城中村、棚户区等用白模表示。 2.1.1、精细复杂度模型（精模） 2.1.1.1、定义：精细模型为，能准确表现建筑物的几何实体结构，能表现建筑物的诸多细节，对部分重要建筑景观进行重点准确制作表现的模型制作方式。