三维地图符号设计技术及实践流程研究
如何进行三维地图的建模和展示
如何进行三维地图的建模和展示三维地图的建模和展示是近年来地理信息系统领域的一项重要研究内容。
随着科技的不断进步和人们对地理信息的需求不断增加，三维地图的制作和展示正逐渐成为全球各行各业的重要工具和应用。
本文将介绍如何进行三维地图的建模和展示，以及一些相关技术和方法。
首先，三维地图的建模是一个复杂而精细的过程。
它需要地理空间数据的采集、处理和分析。
一般来说，地理空间数据的采集可以通过卫星遥感、GPS定位、数字摄影等技术手段来完成。
采集到的数据需要进行整理和处理，剔除不符合要求或有误差的数据点。
然后，通过地理信息系统软件，将数据进行空间分析和建模。
在建模的过程中，可以采用栅格模型和矢量模型两种不同的数据结构，分别适用于不同场景的建模需求。
其次，三维地图的展示是将建模数据以合适的方式呈现给用户的过程。
三维地图的展示可以分为两个方面，一是展示平台的选择，二是展示方法的选择。
在展示平台的选择方面，目前常用的平台有桌面端、移动端以及Web端。
不同的平台适用于不同的用户需求和使用环境，因此在选择展示平台时需要根据具体情况来决定。
在展示方法的选择方面，可以采用静态展示和交互式展示两种方式。
静态展示通常是通过图片或视频的方式呈现，更适用于简单的展示需求；而交互式展示则可以通过用户的操作来实现对地图的探索和查询，更适用于复杂的展示需求。
除了建模和展示，三维地图的应用也是非常广泛的。
三维地图不仅可以用于城市规划、交通规划等领域，还可以应用于旅游、游戏等娱乐领域。
例如，通过三维地图可以方便地查看和规划旅游线路，提供更好的旅游体验；通过三维地图可以制作逼真的游戏场景，增加游戏的可玩性和真实感。
此外，在环境监测、灾害预警等方面，三维地图也有着重要的应用价值。
最后，要进行三维地图的建模和展示，还需要掌握一定的技术和方法。
例如，要进行三维地形的建模和展示，可以采用数字高程模型（DEM）和三维网格模型等技术手段；要进行建筑物的建模和展示，可以采用激光扫描和摄影测量等技术手段；要进行动态交通模拟和可视化，可以采用交通仿真和虚拟现实等技术手段。
基于三维GIS技术的符号化表达系统的设计及实现
基于三维GIS技术的符号化表达系统的设计及实现随着三维GIS技术的发展，人们在其可视化能力方面要求不断提高，在部分应用中，人们不仅要求将场景中物体位置准确描述表达出来，同时还需要保证其逼真性和美观性在智慧城市阶段，三维GIS的构建需要提高效率和速度、降低成本。
三维GIS符号化表达系统的设计能够满足人们在这些方面的要求。
当前人们对三维GIS符号化表达系统的设计非常重视。
以ZTMap为基础研究三维GIS符号化引擎，展开三维GIS符号化表达系统的设计，应用三维符号，具备有场景操作、空间分析、场景快速搭建以及二三维一体化等方面功能，提高三维GIS应用有效性，本文就此展开了研究分析。
1三维GIS系统应用现状在智慧城市阶段，人们在三维GIS技术的效率、速度以及成本方面有着越来越高的要求，三维GIS借助虚拟现实技术以及计算机技术等技术手段，就三维空间数据进行相关的处理和管理等方面操作，提高三维GIS数据可视化水平，更好地完成三维空间分析，为地学规划以及决策等方面问题的解决打下良好的基础。
当前，三维GIS系统存在有制作周期长、数据多、渲染效率差等不足，这些方面问题主要是因为场景模型借助建模软件进行制作，模型在数据方面有着非常大的需求量，导致系统效率受到严重影响。
三维GIS符号化能够实现对这一问题的有效解决，符号化之后，三维数据不再需要占据过大的空间，能够提高数据管理以及空间分析方面的规范化和标准化。
要提高三维符号化数据表达有效性，更好地完成三维空间场景的分析和操作，已经成为当前GIS系统研发的一个主要方向内容。
2三维GIS符号化表达系统总体设计2.1系统框架选择单机系统进行系统总体设计，开发语言选择C++，结合组件式GIS思想，在一个控件集合所有三维符号功能模块，提高整个GIS系统设计有效性。
系统总体架构包含有4个层面:第一层，三维GIS符号化表达系统以符号化引擎为基础进行二次开发，建立用来展开符号化表达系统，使用C++进行功能接口的调用以及系统界面的编写;第二层，三维GIS 符号化引擎主要用来进行三维符号化表达，能够生成三维符号，将二维符号转化为三维符号，分析三维空间等;第三层，依赖库。
利用测绘技术实现三维地图的制作与应用
利用测绘技术实现三维地图的制作与应用测绘技术是一种应用于地理信息系统领域的重要工具，它能够帮助我们实现三维地图的制作与应用。
三维地图能够提供更加真实、准确的地理信息，为我们提供更多的空间参考。
在这篇文章中，我将介绍一些利用测绘技术实现三维地图制作与应用的关键技术和方法。
首先，实现三维地图制作的一个重要技术是激光雷达测绘。
激光雷达测绘利用激光束在地球表面上进行扫描，通过测量激光束的反射时间和强度，可以获取地面的高程和点云数据。
这些数据可以用于创建数字地形模型和三维模型。
激光雷达测绘技术能够提供高精度的地形数据，并且能够快速获取大面积的地理信息。
其次，影像测量技术也是实现三维地图制作的关键。
影像测量技术利用航空器或卫星拍摄的影像进行测量和建模。
通过在不同角度和高度拍摄的影像，可以重建地面的三维模型。
影像测量技术能够提供真实的地表纹理和建筑物信息，使得三维地图更加逼真。
此外，全球导航卫星系统（GNSS）也是实现三维地图制作的重要工具。
GNSS 是利用一组全球性的导航卫星来测量地球上任意点的位置和速度的系统。
通过在地面上放置接收器接收卫星发射的信号，可以确定接收器的位置和高度。
在三维地图制作中，GNSS能够提供准确的地理坐标信息，用于地图的位置参考。
此外，地面移动激光扫描技术（MLS）也是实现三维地图制作的重要方法之一。
地面移动激光扫描技术是利用车辆搭载的激光雷达扫描地面，通过激光束的反射时间和强度，获取地面点云数据。
地面移动激光扫描技术相比于传统的激光扫描技术更加灵活和高效，能够快速获取城市街道、建筑物等细致的地理信息。
利用测绘技术实现三维地图的应用范围广泛。
一方面，三维地图能够为城市规划、土地管理等提供决策支持。
通过分析三维地图上的地理信息，可以更好地了解城市的结构和发展趋势，制定合理的城市规划和土地利用政策。
另一方面，三维地图也可以为导航和定位提供便利。
通过利用三维地图，人们可以更加准确和便捷地进行导航和定位，避免迷路和浪费时间。
基于3DMAX的城市地图符号的设计及制作
测绘技术装备季刊第10卷 2008年第2期技术交流 21基于3D MAX的城市地图符号的设计及制作王莲玉 杨燕（青海省基础地理信息中心 西宁 810001）摘 要：本文主要阐述使用制图软件制作城市立体图的方法，包括底图的制作编绘、立体图形的建模、以及地图制作之后的后期效果处理。
在制图过程使用了Coreldraw、3D MAX及Photoshop等制图软件的有关工具，也充分证实了这些软件的准确和美观。
关键词：立体图 三维图 建模 3D MAX Photoshop1 引言随着科学技术的迅猛发展，特别是计算机在地图制作中的运用，促使传统的地图制作方法和工艺发生了革命性的变化。
21世纪是信息和知识经济的世纪，地图作为一种商业产品，它既面临信息时代高新技术的挑战，又继续受到市场与商品经济的冲击，同时经济建设与社会发展也向地图提出了越来越多的需求。
传统单一的纸质地图已不能完全满足人们的需要，各种功能各异地图产品都竟相出现以满足不同的需求。
而形象直观的三维立体地图则备受人们青睐。
《基于3D MAX的城市地图符号的制作》就是这样一种新型地图。
2 制作目的及要求为了能够使建筑物、道路、植被等景观制作的更为逼真，以达到良好的视觉效果，运用3D MAX制图软件来对建筑物进行建模，渲染。
利用它不但能解决视角的问题，还可以对视角进行调整，透视变形相对而言就要小，对于小范围内的建筑几乎没有变形,而且可以制作出逼真漂亮的造型并赋予精美的材质，建筑物、道路、植被等景观逼真再现，以达到良好的视觉效果。
同时它可以对整个对象或部分对象进行颜色、明暗、反射、透明度等编辑，还可以通过设置对象、摄像机、灯光等来完善建筑模型的制作。
真正把信息与艺术合二为一，给人以知识信息的同时又使人得以艺术的享受。
2.1 单位设定在3D MAX中我们需要统一单位。
由于在Coreldraw软件中,我们是根据扫描的影像图来跟踪底图线划的,而影像图并无垂直方向上的高度,所以我们根据水平方向上的比例尺以及与环境协调性等方面考虑,需要在3D MAX 中统一单位。
三维地图符号设计技术及实践流程研究
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描 述 三 维 物 体 的 类 型 、 质 、 势 、 量化 ２ 三维地 图符号设计 性 态 定 等 信 息 。 面 将 在 理 论 上 对 三 维 地 图 符号 ２ １ 三维 地 图符 号 设计原 则 下 ． 设计 原 则 等 对 其 进 行 研 究 。 “ 图 符号 是 符 号的 子 集 ， 具 有 可 视 地 它 性 （ 实 地 图） 它 用一 种 物 质 的对 象 代 替一 指 ， １ 三维地 图可视化特点 个 抽 象 的 概 念 ， 一种 易 为 心 灵 所 了 解 和 以 １ １ 三 维地 图的显 示特 点 ． 便 于 记 忆 的 形 式 ， 制 图 对 象 概 念 呈 现 在 把 地图 是 根 据 一 定 的 数 学 法 则 ， 自然 地 图 上 ， 而 使 人 们 产 生 深 刻 的 印 象 ” 三 将 从 。
一
（） 合 多 角 度 、 ３符 多尺 度 显 示 的要 求 。 三 维 符 号 数据 在 计 算 机 中存 储 的 是三 维 坐 标 ， 显 示 给 用 户 的是 在 计 算 机 屏 幕 而 上 的 二 维投 影 ， 着 观察 角度 、 随 投影 方式 的 不同， 三维 符 号 在屏 幕 上 投影 是变 化 的 ， 更 有 利 于 增 强 人们 对 符 号 所 表 达 的客 观 对 象 的 立体 认 知 。 用 Ｌ 采 ＯＤ表 达 多 尺 度 的地 物 。 在 三 维 地 图 中 ， 于 视 点 与 物 体 的距 离 可 由 以动态调节 ， 因此 ， 维 符 号 设 计 时 ， 采 三 应 用具 有 不 同细 节 水 平 的 一 系列 符 号 来 描述 目标 地 物 ， 样 才能 保 证 在 任 何 角 度 ， 户 这 用 所观察到的都是清晰的三维地 图。 （） ４ 体现 要 素 之 间 逻 辑 性 。 由于 三 维 地 图是 以 电 子 为 介 质 ， 在符 号 的尺 寸 设 计 中 ， 考 虑 到 电子 地 图 环 境 要 下 符 号 需要 缩 放 这 一 特 性 。 符号 的 各 个 组 成 图元 比 例 要 协 调 ， 证 符 号 缩 放 时 不 产 保 生 变 形 、 互相 压盖 ， 免 影 响 地 图 阅 读 。 不 以 符 号 的 视 觉感 受 与 所 表 达 内 容逻 辑 上 应 保 持 一 致 。 互 联 系 的 要素 之 间 ， 尺寸 大 小 相 其 设 计 要 保持 统 一 协 调 。 而 符 合 人 们 对 地 从
如何利用测绘技术绘制三维地图
如何利用测绘技术绘制三维地图随着科技的发展和人们对地理信息的需求不断增加，三维地图的绘制在现代测绘技术中扮演了日益重要的角色。
三维地图可以更直观地展示地理空间的复杂性和多样性，为城市规划、自然资源管理、灾害风险评估等提供了重要的决策支持。
本文将介绍如何利用测绘技术绘制三维地图，并探讨其应用前景。
一、测绘数据的获取绘制三维地图首先需要获取相关的测绘数据。
传统的测绘方法包括地面测量和航空遥感，但这些方法需要大量的人力和物力投入，并且时间成本较高。
然而，随着激光雷达、卫星影像和无人机技术的快速发展，获取测绘数据变得更加简便和高效。
激光雷达技术可以精确地获取地面和建筑物的三维坐标信息，卫星影像可以提供大范围的地理信息，无人机可以实现小范围的高分辨率采集。
这些新技术的应用为三维地图的绘制提供了丰富的数据源。
二、数据处理与地图建模要将获取的测绘数据转化为实用的三维地图，需要进行数据处理和地图建模。
数据处理包括数据预处理、配准、校正和过滤等环节，以保证数据的准确性和一致性。
地图建模则是将处理后的数据进行转换和表达，通常采用几何模型、图形模型或视景模型等方法。
其中，几何模型主要通过三维坐标和拓扑关系描述地理要素，图形模型则是利用图形计算方法建立符号化的地理要素，而视景模型则是在几何模型和图形模型的基础上引入光照和纹理等效果，以增加地图的真实感。
通过数据处理和地图建模，可以将原始数据转化为直观、可视的三维地图。
三、虚拟现实技术的应用除了传统的二维和三维地图，近年来虚拟现实技术也在三维地图的绘制中得到了广泛应用。
虚拟现实技术通过计算机图形学和交互设备，将用户从现实世界带入一个虚拟的地理环境中，实现身临其境的感觉和交互体验。
在三维地图中，虚拟现实技术可以为用户提供更加沉浸式的观测和导航体验，使其更直观地理解地理空间的关系和特征。
同时，虚拟现实技术还可以与其他技术相结合，如虚拟样机、数据挖掘和多模态交互等，进一步提高三维地图的表达效果和用户体验。
测绘技术中的三维地图制图方法与实践技巧
测绘技术中的三维地图制图方法与实践技巧在现代社会中，测绘技术扮演着重要的角色，帮助我们更好地认识和理解地球的表面。
其中，三维地图制图方法和实践技巧是测绘领域中一个非常关键的方面。
本文将从不同的角度探讨这一主题，并介绍一些常用的方法和技巧。
第一部分：三维地图制图的原理与意义为了更加准确地呈现地球的表面，传统的二维地图已经不再满足需求。
三维地图制图的方法和技巧可以帮助我们更好地理解和分析地形、建筑物、交通网络等地理现象。
通过将高程、建筑物的高度和其他地理要素纳入考虑，三维地图为我们提供了更丰富的信息，可以帮助我们更好地进行城市规划、环境保护等工作。
第二部分：三维地图制图的方法在制作三维地图时，有几种常用的方法。
第一种是立体交会法，通过获取不同角度的照片或影像，然后通过分析交会点的位置，得出地面和建筑物的高程。
第二种是激光扫描法，这是一种较为高级的方法，通过使用激光扫描仪获取地面和建筑物的点云数据，然后利用这些数据生成三维模型。
第三种是卫星遥感技术，通过卫星获取的遥感数据，可以较为准确地制作三维地图。
这种方法一般适用于较大范围的地理区域。
第三部分：实践技巧在实际应用中，制作三维地图也有一些技巧和注意事项。
首先，数据的准确性至关重要。
在进行测量和数据采集时，需要选择适当的仪器和方法，并进行有效的校正和验证。
其次，数据处理的方法很重要。
在处理数据时，应该采用合适的软件和算法，确保数据的完整性和准确性。
此外，选择合适的可视化方法也是制作三维地图的关键。
需要根据实际需求选择合适的投影方式、颜色和灯光设置，以达到最佳的视觉效果。
第四部分：三维地图在实际应用中的意义与挑战三维地图在实际应用中有着广泛的意义和挑战。
在城市规划和土地管理中，可以用来分析地形和建筑物分布，进行环境评估和道路设计等工作。
在军事领域，三维地图可以帮助军队进行作战规划和军事演练。
然而，三维地图制图也存在一些挑战，如数据获取的成本高、数据处理的复杂性等。
使用测绘技术绘制3D地图的步骤和要点
使用测绘技术绘制3D地图的步骤和要点概述：随着科技的不断发展，测绘技术在地理信息领域的应用越来越广泛。
其中，绘制3D地图成为了一项备受关注的技术，因为它可以提供更精确、真实的地理信息。
本文将探讨使用测绘技术绘制3D地图的步骤和要点。
一、数据采集绘制3D地图的第一步是数据采集。
这个过程可以通过多种方法实现，例如使用卫星遥感、无人机、激光测量等技术。
卫星遥感可以提供大范围的地理信息，但精度相对较低。
无人机则可以提供更详细的地理信息，但覆盖范围有限。
激光测量技术可以通过发射激光束并测量其返回时间来精确获取地理信息。
二、数据处理采集到的原始数据需要进行处理，以获得可用于绘制3D地图的数据。
数据处理的过程包括数据清洗、数据筛选、数据匹配等。
首先，需要清除采集到的原始数据中的噪声和干扰。
然后，选择合适的数据进行筛选，以确保数据的质量和准确性。
最后，通过对数据进行匹配，将不同数据源的信息融合在一起，以获取更全面的地理信息。
三、地形建模地形建模是绘制3D地图的关键步骤之一。
通过使用测绘技术获取的数据，可以构建真实的地形模型。
地形建模可以分为两个部分：数字地形模型（Digital Terrain Model，简称DTM）和数字地面模型（Digital Surface Model，简称DSM）。
DTM表示地面的高程，DSM则包括地面、建筑物、树木等所有地物的高程。
四、材质贴图绘制3D地图时，除了地形模型，还需要添加真实的材质贴图。
材质贴图是绘制3D地图的一个重要方面，它可以增加地图的真实感和可读性。
材质贴图可以使用空照图、纹理图或者其他形式的材质，以使地图更加逼真。
五、光照渲染光照渲染是绘制3D地图的一个关键步骤。
通过对地图模型进行光照处理，可以使地图看起来更加生动、立体。
光照渲染可以根据地理位置、时间和天气等因素来确定光照的方向、强度和颜色。
通过合理的光照渲染，地图上的地形、建筑物等地物可以更加清晰可见。
六、交互功能绘制3D地图还可以添加交互功能，以提供更好的用户体验。
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三维地图符号设计技术及实践流程研究摘要:本文基于笔者从事三维地图制图的相关工作经验,以三维地图符号设计为研究对象,分析了三维地图符号设计的原则、探讨了三维地图符号设计的具体实现过程,给出了其应用方向,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有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:地图三维符号设计地图是人类空间认知的结果,又是人们进行空间认知的工具。
伴随着信息化时代的到来,地图的产品模式也由纸质地图向数字电子地图、三维地图和网络地图等多种产品共存的方向发展。
传统的二维信息表达不能满足新的需要,同时,计算机的发展,为物体的三维几何特征和属性特征的显示和描述提供了技术支持。
地图符号是地图形象化的语言,是表达地图内容的主要手段之一。
地理信息的表达从二维到三维是一次飞跃,在虚拟的三维空间里也产生了三维地图符号。
基于三维仿真技术的三维电子地图以直观逼真的三维模型符号代替了抽象的二维地图符号,在三维几何构形上进行抽象简化,通过分类、分级、分等、量化等方式来描述三维物体的类型、性质、态势、定量化等信息。
下面将在理论上对三维地图符号设计原则等对其进行研究。
1 三维地图可视化特点1.1 三维地图的显示特点地图是根据一定的数学法则,将自然地理的自然现象和社会现象通过概括和取舍用符号缩绘在平面上的图形。
电子地图则是以地图数据库为基础,在适当尺寸的屏幕上按照一定比例显示的地图。
而三维电子地图就是以三维电子地图数据库为基础,按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述(或综合),其象形性、功能性远强于二维电子地图。
三维电子地图是利用虚拟现实技术建立的城市三维模型,它运用多媒体技术和三维可视化技术将图形、图像、文字、数据、声音等纳入统一的窗口系统下管理,使其具有虚拟、动态、交互和网络特征。
三维地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化的状态,进入了动态、多维、可交互的地图条件下,通过直观的方式模拟人的地理空间认知方式以及进行各种空间地理分析的阶段。
1.2 三维地图符号设计特点在进行三维数字景观可视化时,视觉变量是构成三维地图符号的基本要素。
由于三维数字景观图的可视环境以及显示方式明显不同于以纸张为介质的平面地图,也不同于二维的数字地图,故三维地图符号的视觉变量与二维地图符号的视觉变量存在差异,由状态、动态变化和操作3个方面的视觉变量组成。
状态方面的变量与平面地图的静态视觉变量类似,然而,由于表达手段、技术的不同,变量描述与传统静态视觉变量也略有差异。
根据三维地图的特点,三维符号的视觉变量也有形状、尺寸、间距、方向和位置,只不过形状、尺寸、间距、方向和位置扩至三维空间,主要包括形状、尺寸、色彩、亮度、纹理、空间造型等6个方面的变量。
三维符号纹理色彩视觉度量也变得更丰富,不仅存在着透明度的变化,同时还有动画纹理,镜面反射等效果。
符号的视觉参量应与所表达的内容相关。
设计符号时,一般应尽可能地保留(甚至夸张)地物的形象特征,包括外观、纹理、颜色等,让用户看到符号马上就可以联想到地物本身。
2 三维地图符号设计2.1 三维地图符号设计原则“地图符号是符号的子集,它具有可视性(指实地图),它用一种物质的对象代替一个抽象的概念,以一种易为心灵所了解和便于记忆的形式,把制图对象概念呈现在地图上,从而使人们产生深刻的印象”。
三维符号实际上也是对制图对象的抽象,只不过抽象方式有了很大地改进,是使用计算机的三维虚拟技术来表达,表达的模式上更逼真。
同时,也可传递更多过去二维符号无法表达的信息。
所以三维符号也属于地图符号的范围,是地图符号的补充和发展。
三维符号是地图符号的子集,同样遵从地图符号设计的原则,并有新的特点如下。
(1)直观逼真的表示形式。
三维符号所强调的逼真可以几乎不用图例,使用实物的照片作为纹理,一目了然,使没用过地图的人能理解地图的内容,因此场景的设计应以清晰为衡量标准。
在三维地图可视化中,如果采用颜色来识别地物,色调少一些则能保证场景清晰,不至于杂乱无章。
(2)融合大容量的复杂信息。
二维地图符号反映的都是空间物体的平面位置,其高程信息只是其中的一个属性值,并不能被直观地反映出来。
而三维符号许多数据在计算机中存储的是三维(X,Y,Z)信息,符号的计算处理由二维转向三维。
符号的高程信息被直观反映出来,给读者更加直观地空间感受。
增加了高程信息以及详细的数字描述信息,无疑在数据存储和处理方面以及符号化都要更为复杂,在设计符号时要将信息的复杂性考虑其中。
(3)符合多角度、多尺度显示的要求。
三维符号数据在计算机中存储的是三维坐标,而显示给用户的是在计算机屏幕上的二维投影,随着观察角度、投影方式的不同,三维符号在屏幕上投影是变化的,更有利于增强人们对符号所表达的客观对象的立体认知。
采用LOD表达多尺度的地物。
在三维地图中,由于视点与物体的距离可以动态调节,因此,三维符号设计时,应采用具有不同细节水平的一系列符号来描述目标地物,这样才能保证在任何角度,用户所观察到的都是清晰的三维地图。
(4)体现要素之间逻辑性。
由于三维地图是以电子为介质,在符号的尺寸设计中,要考虑到电子地图环境下符号需要缩放这一特性。
符号的各个组成图元比例要协调,保证符号缩放时不产生变形、不互相压盖,以免影响地图阅读。
符号的视觉感受与所表达内容逻辑上应保持一致。
相互联系的要素之间,其尺寸大小设计要保持统一协调。
从而符合人们对地图表现手法的认识。
2.2 三维地图符号的构图规律地图符号的构图就是按照一定的原则与规律将构图元素(视觉变量)组合成地图符号,而所谓的原则就是要遵循易读、易理解及视觉感受的一般规律,作为三维符号的构图规律,在构图原则上通过直接视觉仿真技术以达到易读、易理解的目的。
(1)点状符号构图原则。
二维点状符号点状视觉变量由形状、尺寸、色彩构成。
作为三维点状符号,可通常由三维空间数据模型构成,三维空间数据模型包括了形状、尺寸,通常采用基于表面模型的实体模型,而表面实体模型的表面材质反映色彩的变化。
通常一个三维符号由一个实体表面模型构成。
(2)线状符号构图原则。
二维线状符号视觉变量由形状、尺寸、色彩和图案构成。
线状三维符号的形状、尺寸可由三维线模型和三维实体模型构成,如高压输电线应用三维线模型表示比较合适,三维线模型无论放多远视觉上总是能体现,但高压输电线用很窄的实体模型表示也是可以的,因为现实中,高压输电线在很远处也是看不见的。
线状三维符号在图案上可用一定重复的纹理模拟现实中线状地物,也可用线状排列的实体模型来表示。
(3)面状符号构图原则。
二维面状符号视觉变量由形状、尺寸、色彩和图案及纹理构成。
面状三维符号的形状、尺寸可由单个三维实体模型构成,构成面状三维符号的图案可用真实纹理,也可用面状排列的实体模型来表示,如图1是面状符号森林的构图实例,地面用草地纹理且图中增加了随机宽、高和颜色。
颜色、纹理是区分面积性质的较好方法,当然也可通过空间造型(构成面积的元素在形状、空间布局等方面)的差异来表达。
在表现各类现象的渐进性和渗透性时,甚至可通过色彩的渐变来表示。
3 三维地图符号设计的实践目前有关二维符号的研究和实现方法已经比较成熟,计算机三维技术由于难度大,而制作三维符号需要许多算法和许多辅助工具,在算法上和表达上总有不完美之处,所以现在许多建模软件没有采用符号自动建模或自动建模用的很少。
目前比较通用的建模软件有国外的,如3DMAX,MultiGen等。
国内也出现了类似的产品,如灵图公司的VRMap、适普公司的IMAGIS等。
二维符号按空间分布规律可分为点、线、面,所以将3维专题符号也可分成面状、线状和点状符号,依据细节层次模型(LOD)和符号图形变换,利用VC++的OpenGL函数对数字地图三维专题符号分别进行了实现。
3.1 三维地图线状、面状符号的实现线状要素用来表达呈线状分布的现象,如道路、单线河流等。
简单的线状符号可以进行简单剖分,在DEM上实现无缝叠加。
带有宽度的线状符号,如带有宽度的河流、道路其在空间分布上具有带状特征,可将其作为面状符号处理。
面状符号用来表达呈面状分布(连续或离散)于一定范围的现象,如湖泊、植被分布等。
实现方法为利用DEM贴加纹理,如在三维环境中,道路可利用不同的颜色或表面纹理(如水泥、沥青、沙石)以及道路参数(如宽度、车道数、车道线色等)来反映不同级别道路的性质和特征,这既能够给读者一种真实的感觉,又能反映道路的性质及等级等信息。
3.2 三维地图点状符号的实现点状符号以符号个体为表示对象的整体,因此,形状参量是表现其性质差别最主要的因素。
由于三维场景的直观性,用户一般可根据三维符号直接确定其用途。
当然,在不能根据其形状建立与事物的直接形象联系时,可通过颜色或纹理来表现。
实现过程可以利用3DMAX 建模,然后用VC++调用,构建了3DS数据转换为OpenGL调用的数据模型及在OpenGL环境中的绘图,实现3DS与OpenGL的交互。
通过3DMAX建立的3DS的数据模型,而后在VC++中利用OpenGL将模型数据真实地绘制出来是个较为困难的过程。
4 二维符号在三维地图中的应用二维地图符号系统作为成熟的地图表达方式在三维可视化环境中仍然具有用武之地。
二维地图符号系统有其自身的特点和优势:经过长时间的发展,其体系成熟,易于认知,在电子地图系统中易于实现。
目前地图符号主要是以二维的符号为主,三维地图符号的使用十分有限,多限于球状符号、饼状符号、立体直方图符号等简单的几何三维专题符号。
在二维电子地图中这些具有成熟体系的,设计精美的专题符号系统不妨直接在三维可视化中应用。
二维符号在三维可视化环境中的应用具有与在二维可视化环境中不同的特点。
三维可视化环境一个很重要的特点就是仿真,要尽可能地从感官上感受真实环境。
5 结语三维符号是现代地图学理论、计算机理论和虚拟现实技术的结合。
在地图学理论、计算机软件和硬件技术的支持下,三维符号的理论与实现方法作为一个新的研究领域取得了一定进展。
本文只是从理论研究的角度而言,作了简单的描述,没有作深刻的探讨。
作为地图符号学的发展,三维符号的设计应符合地图学的构图规律,以及地图信息的传输理论。
三维符号的主要特点是它的仿真效果,视觉在其中起着关键作用。
无论是三维符号的实体模型,还是三维符号的模型的分布规律,视觉效果是衡量设计结果的唯一标准。
因此三维符号也是通过视觉的仿真效果,达到地图符号传输制图信息的过程。
参考文献[1] 蔡畅,崔铁军,孙萍.3维地图及其设计:对地图学理论的贡献[J].地理信息世界,2010(1).[2] 付永恒.2维地图符号与3维可视化的关系[J].科技创新导报,2007(S1).。