三维数字城市3D模型介绍

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

最新数字化三维仿真模拟城市管理系统项目实施方案

1.概述 1.1.项目建设背景 “数字城市”是城市信息化发展的方向,是数字地球的一部分,三维地理信息是“数字城市”的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息,并可以以第一人称的身份进入城市,感受到与实地观察相似的体验感。 随着二十一世纪的互联网技术、计算机技术、3S(GIS/RS/GPS)技术、虚拟现实、航空与航天技术等的飞速发展,给地理信息技术手段带来前所未有的变革,利用高分辨率卫星影像以及航空像片,通过对影像的平面、高程、结构、色彩等的数字化处理,按照统一坐标无缝拼接而成可以迅速建立基于真实影象的“三维数字城市”,人们可以直观的从三维城市上判读处山川、河流、楼宇、道路。借助传统平面地图的概念,叠加空间矢量数据,地物兴趣点数据、以及三维模型数据形成可视化“三维数字”城市展示系统。 与传统二维地图相比,“三维数字城市”展示系统突破平面地图对空间描述二维化、三维空间尺度感差、没有要素结构与纹理信息等诸多限制,通过对真实地形、地物、建筑的数字化三维模拟和三维表达,提供给使用者一个与真实生活环境一样的三维城市环境。通过数字化三维仿真模拟城市的实现对城市的管理,把传统的限于二维的城市管理范围扩展到了三维甚至多维的管理范畴,为城市建设、政务管理、企业信息发布与公众查询提供多维的、可持续发展的信息化服务,将大大提高城市整体信息化管理和经营管理水平,并有利于提高公众参与城市管理的积极性和参与性。 1.2.项目建设目标 以先进的技术手段,在三维仿真模拟城市场景中实现朝阳辖区单位、人口、部件、事件、社区绿化等相关信息的管理,进一步提高XXX政府城市管理水平,提高居民参与城市管理的积极性。另一方面,能够很好的展现数字朝阳的建设成果。最

国内外大数据产业发展现状与趋势研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/409918849.html, 国内外大数据产业发展现状与趋势研究 作者:方申国谢楠 来源:《信息化建设》2017年第06期 大数据作为新财富,价值堪比石油。 进入21世纪以来,随着物联网、电子商务、社会化网络的快速发展,数据体量迎来了爆炸式的增长,大数据正在成为世界上最重要的土壤和基础。根据IDC(互联网数据中心)预测,2020年的数据增长量将是2010年的44倍,达到35ZB。世界经济论坛报告称,“大数据为新财富,价值堪比石油”。随着计算机及其存储设备、互联网、云计算等技术的发展,大数据应用领域随之不断丰富。大数据产业将依赖快速聚集的社会资源,在数据和应用驱动的创新下,不断丰富商业模式,构建出多层多样的市场格局,成为引领信息技术产业发展的核心引擎、推动社会进步的重要力量。 大数据产业发展现状 全球大数据产业发展概况 目前,大数据以爆炸式的发展速度迅速蔓延至各行各业。随着各国抢抓战略布局,不断加大扶持力度,全球大数据市场规模保持了高速增长态势。据IDC预测,全球大数据市场规模 年增长率达40%,在2017年将达到530亿美元。美国奥巴马政府于2012年3月宣布投资2亿美元启动“大数据研究和发展计划”,将“大数据研究”上升为国家意志;2015年发布“大数据研究和发展计划”,深入推动大数据技术研发,同时还鼓励产业、大学和研究机构、非盈利机构与政府一起努力,共享大数据提供的机遇。目前,美国大数据产业增长率已超过71%,大数据在美国健康医疗、公共管理、零售业、制造业等领域产生了巨大的经济效益。英国政府自2013年开始就注重对大数据技术的研发投入,2015年投入7300万英镑用于55个政府的大数据应用项目,投资兴办大数据研究中心,通过大数据技术在公开平台上发布了各层级数据资源,直接或间接为英国增加了近490亿至660亿英镑的收入,并预测到2017年,大数据技术可以为英国提供5.8万个新的工作岗位,或将带来2160亿英镑的经济增长。法国2011年推出了公开的数据平台 date.gouv.fr,以便于公民自由查询和下载公共数据;2013年相继发布《数字化路线图》、《法国政府大数据五项支持计划》等,通过为大数据设立原始扶持资金,推动交通、医疗卫生等纵向行业设立大数据旗舰项目,为大数据应用建立良好的生态环境,并积极建设大数据初创企业孵化器。日本在《日本再兴战略》中提出开放数据,将实施数据开放、大数据技术开发与运用作为2013-2020年的重要国家战略之一,积极推动日本政务大数据开放及产业大数据的发展,零售业、道路交通基建、互联网及电信业等行业的大数据应用取得显著效果。韩国政府高度重视大数据发展,科学、通信和未来规划部与国家信息社会局(NIA)共建大数据中心,大力推动全国大数据产业发展。根据《2015韩国数据行业白皮书》统计显示, 数据服务市场规模占韩国总行业市场规模的47%,位列第一;数据库构建服务以41.8%的占有

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/409918849.html,/Periodical_zgkjzh201116101.aspx

三维智慧城市建设

倾斜摄影测量系统应用案例三维智慧城市建设 浙江中海达空间信息技术有限公司

一、项目概况 1. 项目背景 为了建立智慧城市管理系统,通过对某城区城区建筑部件进行倾斜摄影,建立城市三维立体模型。城区测量面积约10平方公里。 倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证。通过倾斜摄影建模,实现城市三维漫游、显示与管理,使城市管理更加直观方便。 我公司作为项目承建单位,根据业主要求与项目技术服务要求,成立了项目组,配备了软硬件设备,承担该市城区约10平方公里5cm 分辨率航空影像数据、倾斜影像图和建筑三维模型。编写了技术实施方案与项目实施计划,承担该城区约10平方公里5cm分辨率航空影像数据、倾斜影像图和建筑三维模型。 2.主要软硬件设备

5 Smart 3D软件4套 6 航天远景软件2套 7 计算机、办公软件等若干 8 Photoscan数据处理软件2套 9 OSketch 4套 图1-1 图1-2,中海达OS-M8八旋翼无人机 3.作业依据 a)《1:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影规范》(GB/T6962-2005); b)《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》(GB/T 15967-2008); c)《1:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影测量外业规范》(GB/T 7931-2008);

d)《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程》(GB/T14912-2005); e)《国家基本比例尺地图图式第一部分:1:500、1:1000、1:2000地形图图式》(GB/T 20257.1-2007); f)《卫星定位城市测量技术规范》(CJJ/T73-2010); g)《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T 18316-2008); h)《城市测量规范》(CJJ8-99); i)《全球定位系统实时动态测量(RTK)测量技术规范》(CH/T 2009-2010); j)《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T 18314―2009); k)《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-201090); l)《低空数字航空摄影测量外业规范》(CH/Z 3004-2010); m)《低空数字航空摄影规范》(CH/Z 3005-2010); n)《基础地理信息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 数字倾斜影像图》(CH/T 9008.3-2010); o)《数字航空摄影测量空中三角测量规范》(GB/T 23236-2009); p)《数字测绘成果质量要求》(GB/T 17941-2008); q)《测绘作业人员安全规范》(CH1016-2008); r)《测绘技术设计规定》(CH/T1004-2005); s)《测绘技术总结编写规定》(CH/T 1001-2005); t)《航空摄影产品的注记与包装》(GB/T16176-1996); u)《地球空间数据交换格式》(GB/T17798-1999); v)《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T13923-2006);

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

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

2019国内外大数据行业现状

当前,许多国家的政府和国际组织都认识到了大数据的重要作用,纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞争制高点的重要抓手,实施大数据战略,对大数据产业发展有着高度的热情。 美国政府将大数据视为强化美国竞争力的关键因素之一,把大数据研究和生产计划提高到国家战略层面。在美国的先进制药行业,药物开发领域的最新前沿技术是机器学习,即算法利用数据和经验教会自己辨别哪种化合物同哪个靶点相结合,并且发现对人眼来说不可见的模式。根据前期计划,美国希望利用大数据技术实现在多个领域的突破,包括科研教学、环境保护、工程技术、国土安全、生物医药等。 其中具体的研发计划涉及了美国国家科学基金会、国家卫生研究院、国防部、能源部、国防部高级研究局、地质勘探局等6 个联邦部门和机构。 目前,欧盟在大数据方面的活动主要涉及四方面内容:研究数据价值链战略因素;资助“大数据”和“开放数据”领域的研究和创新活动;实施开放数据政策;促进公共资助科研实验成果和数据的使用及再利用。 英国在2017 年议会期满前,开放有关交通运输、天气和健康方面的核心公共数据库,并在五年内投资1000 万英镑建立世界上首个“开放数据研究所”;政府将与出版行业等共同尽早实现对得到公共资助产生的科研成果的免费访问,英国皇家学会也在考虑如何改进科研数据在研究团体及其他用户间的共享和披露;英国研究理事会将投资200 万英镑建立一个公众可通过网络检索的“科研门户”。 法国政府为促进大数据领域的发展,将以培养新兴企业、软件制造商、工程师、信息系统设计师等为目标,开展一系列的投资计划。法国政府在其发布的《数字化路线图》中表示,将大力支持“大数据”在内的战略性高新技术,法国软件编辑联盟曾号召政府部门和私人企业共同合作,投入3 亿欧元资金用于推动大数据领域的发展。法国生产振兴部部长ArnaudMontebourg、数字经济部副部长FleurPellerin 和投资委员LouisGallois 在第二届巴黎大数据大会结束后的第二天共同宣布了将投入1150 万欧元用于支持7 个未来投资项目。这足以证明法国政府对于大数据领域发展的重视。法国政府投资这些项目的目的在于“通过发展创新性解决方案,并将其用于实践,来促进法国在大数据领域的发展”。众所周知,法国在数学和统计学领域具有独一无二的优势。 日本为了提高信息通信领域的国际竞争力、培育新产业,同时应用信息通信技术应对抗灾救灾和核电站事故等社会性问题。2013 年6 月,安倍内阁正式公布了新IT 战略——“创建

CityEngine使用GIS模板创建三维数字城市

CityEngine使用GIS模板创建三维数字城市(三) 从前一篇教程我们可以知道,CityEngine最大的优势在于直接使用GIS数据来快速创建虚拟城市。另外,还提供了强大三维设计能力,对于城市规划设计起到了积极作用。 下面利用费城数据,以地块的规划和设计为例讲述CityEngine基于规则建模的过程。模板中使用的数据是虚拟城市模板的一部分。 1 、加载数字城市场景 这是案例准备了3个场景,在上面的描述中已经讲解了如何使用GIS数据和规则创建前两个场景。 双击“Philadelphia.02.as-built.cej”场景。

注:你可以双击“Philadelphia.03.redevelopment-scenario.cej”场景,查看最终设计结果 2 、选择感兴趣区域 我们的研究区域就是位于费城城中心的需要重新开发的地块,首先选择区域(按住鼠标左键,拖拽矩形区域)和裁剪区域(Edit ->Cut)。

3 、创建新的地块 首先,我们需要在这个位置创建新的地块,共4个。CityEngine就可以轻松的做到:1)选择相邻的街道; 2)打开“Inspector”窗口; 3)在“Block Parameters”标签下,设置“shapeCreation”为true;

CityEngine会在这个区域创建的地块,但是现在我们看到的结果超过了4个,接下来需要简单的修改参数即可,比如最大、最小地块数。 1)选择这些地块; 2)打开“Inspector”窗口; 3)在“Block Parameters”标签下,修改“lotAreaMin”为3000,“lotAreaMax”为5000,“irregularity”为0。 4)如果你想让地块和地形很好的贴合,可以做如下操作:Layer->Align Terrain To Shapes

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

三维数字城市建设

三维数字城市建设探讨 “数字城市”(Digital City)源于“数字地球”(Digital Earth)。数字地球最早是由美国前副总统戈尔提出来的。1998年1月31日,戈尔在美国加利福利亚科学中心发表了一篇题为《数字地球:21世纪认识我们的星球》(The Digital Earth: Understanding our planet in the 21st Century)的演讲,在各国政府和全球科学界引起了巨大的反响,数字地球和数字城市便成为了一个全新的概念风靡全球,并由此在世界范围内掀起了一场建设数字地球和城市的浪潮。 戈尔在他的文章里指出“我们需要一个‘数字地球’,即一种可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的和三维的地球的表示,可以在其上添上许多与我们的星球有关的数据。”戈尔的“数字地球”是关于整个地球、全方位的地理信息系统与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。由“数字地球”引发了“数字城市”的概念。目前对数字城市的研究风起云涌,虽然对数字城市还没有一个严格准确的定义,但对其都有共性的认识:数字城市以现实城市为基准,是对物质城市的数字模拟和仿真,并以空间信息技术,虚拟现实技术为基础,以地理信息系统为平台,具有智能化、网络化的特点。但是,通过阅读文献,作者发现目前现有的有关数字城市的研究很多都只是在简单地介绍“数字城市”的概念以及功能,并没有分析我国“数字城市”建设中的难点,更是鲜有学者就如何在中国的国情下建设“数字化城市”提出相应的方案。针对这一学术界的空白,本文将从比较中外建设“数字城市”的异同入题,提出建设中国特色的“数字城市”的路径——建立我国三维数字城市统一化信息管理平台,并展望路径下的中国特色的“数字城市”的前景。 二.中外数字化城市建设现状比较 回顾国际上数字城市发展走过的道路,大体经历了四个阶段。第一阶段:网络基础设施的建设阶段。第二阶段:市政府和企业内部信息系统建设。第三阶段:市政府、企业上下游、相互之间借助互联网实现互联互通。第四阶段:是网络社会、网络社区、数字城市的形成。美国、加拿大、欧洲、澳大利亚等国家和地区,已经完成第一轮到第三阶段的基本任务。而我国仍处于四个阶段并举的局面。相对而言,通讯基础设施的进展速度比较快;政府和企业内部信息系统建设的进展比较缓慢,水平参差不齐;政府、企业互联互通刚刚起步;网络社会、网络社区和数字城市尚未形成。政府、企业信息系统的建设和政府、企业信息系统间的

大数据的国内外研究现状与发展动态分析报告

大数据的国内外研究现状及发展动态分析大数据的概念 产生的背景与意义 上世纪60年代到80年代早期,企业在大型机上部署财务、银行等关键应用系统,存储介质包括磁盘、磁带、光盘等。尽管当时人们称其为大数据,但以今日的数据量来看,这些数据无疑是非常有限的。随着PC的出现和应用增多,企业内部出现了很多以公文档为主要形式的数据,包括Word、Excel文档,以及后来出现的图片、图像、影像和音频等。此时企业内部生产数据的已不仅是企业的财务人员,还包括大量的办公人员,这极大地促进了数据量的增长。互联网的兴起则促成了数据量的第三次大规模增长,在互联网的时代,几乎全民都在制造数据。而与此同时,数据的形式也极其丰富,既有社交网络、多媒体等应用所主动产生的数据,也有搜索引擎、网页浏览等被动行为过程中被记录、搜集的数据。时至今日,随着移动互联网、物联网、云计算应用的进一步丰富,数据已呈指数级的增长,企业所处理的数据已经达到PB级,而全球每年所产生的数据量更是到了惊人的ZB级。在数据的这种爆炸式增长的背景下,“大数据”的概念逐渐在科技界、学术界、产业界引起热议。在大数据时代,我们分析的数据因为“大”,摆脱了传统对随机采样的依赖,而是面对全体数据;因为所有信息都是“数”,可以不再纠结具体数据的精确度,而是坦然面对信息的混杂;信息之“大”之“杂”,让我们分析的“据”也由传统的因果关系变为相关关系。 大数据热潮的掀起让中国期待“弯道超越”的机会,创造中国IT企业从在红海领域苦苦挣扎转向在蓝海领域奋起直追的战略机遇。传统IT行业对于底层设备、基础技术的要求非常高,企业在起点落后的情况下始终疲于追赶。每当企业在耗费大量人力、物力、财力取得技术突破时,IT革命早已将核心设备或元件推进至下一阶段。这种一步落后、处处受制于人的状态在大数据时代有望得到改变。大数据对于硬件基础设施的要求相对较低,不会受困于基础设备核心元件的相对落后。与在传统数据库操作层面的技术差距相比,大数据分析应用的中外技术差距要小得多。而且,美国等传统IT强国的大数据战略也都处于摸着石头过河的试错阶段。中国市场的规模之大也为这一产业发展提供了大空间、大平台。大数据对于中国企业不仅仅是信息技术的更新,更是企业发展战略的变革。随着对大数据的获取、处理、管理等各个角度研究的开展,企业逐渐认识数据已经逐渐演变成“数据资产”。任何硬件、软件及服务都会随着技术发展和需求变化逐渐被淘汰,只有数据才具有长期可用性,值得积累。数据是企业的核心资产,可以是也应该是独立于软硬件系统及应用需求而存在的。大数据是信息技术演化的最新产物,确立了数据这一信息技术元素的独立地位。正因为数据不再是软硬件及应用的附属产物,才有了今天爆炸式的数据增长,从而奠定了大数据的基础。

数字城市三维建设与可视化应用

数字城市三维建设与可视化应用 摘要:三维建模技术是城市三维可视化的基础,也是三维城市GIS应用的关键。对城市空间实体三维 建模技术和可视化过程进行深入研究,探讨基于不同数据源的地形和地物的建模方法,并提出了一个城市三维可视化应用系统框架,为城市数字化建设提供了一个有效、可行的方案。 关键词:三维建模;可视化;地理信息系统 城市GIS正从二维GIS发展到三维GIS,城市三维建模与可视化技术是一个研究热点,也是三维GIS应用的关键技术。城市三维可视化系统是指能对城市区域内空间对象进行三维描述和分析的GIS 应用系统,是一个可视现实和虚拟现实集成的系统。随着GIS技术、数据库技术、网络技术、计算机 图形显示技术和硬件的快速发展,三维可视化技术在城市规划、市政管理、公共交通、电力、水利、 旅游等多个领域得到了广泛应用。三维建模与可视化尽管在理论研究和实际应用中取得了很大进展, 但在复杂建筑物建模、纹理提取、信息获取和卫星遥感图像矢量化等方面还有一些问题有待研究解决。 1、数字城市三维模型建模方法 可视化与数据建模密不可分,城市实体三维建模是实现城市三维可视化的关键,城市实体的三维 表达与分析都是重要的研究内容。构成数字城市的各种空间实体在几何结构、内部属性等方面都具有不规则性、不确定性和复杂性,整个城市实体就是一个三维、动态的开放系统。表示地理信息空间数 据的六大要素包括地貌、居民地、植被、水系、道路和境界,对于城市而言,其中重要的是地貌和居民地。从实体建模的角度看,城市模型主要分为地形模型和地物模型两个大类,包括地形、地物以及实体空间位置的几何模型和描述地表覆盖、地物纹理信息等。 1.1地形的三维建模 地形是数字城市中最重要的地理对象,是城市实体的三维空间基础。利用正射影像加数字高程模 型(DigitalElevationModel,DEM)可以生成三维地形的图形表示。数字高程模型(DEM)是地形表面形态的数字表示。DEM是地理信息系统中最重要的空间信息资料和进行地形分析的核心数据,也是绘制三 维实体和进行地形分析的重要基础数据。DEM是定义在二维区域上地形特征空间分布及关联信息的一个三维向量(xi,yi,hi)的T次方,其中xi,yi表示地形点的平面位置,hi表示地形点的高程。DEM是 以离散分布的平面点上的高程数据来模拟连续分布的地形表面。 目前,获取DEM数据主要有以下三种方法 1.1.1野外实地测量 这种方法适用于精度高、采集面积较小的场合。其基本过程是根据测量学原理,利用野外测量仪 器和设备测定控制点和采样点的空间位置,选择地形特征点、线进行采样,将测量数据存贮在计算机中。该方法的优点是可以获取高精度的DEM数据,缺点是劳动强度较大、效率较低,不适用于大范围面积DEM数据的获取。 1.1.2地形图数字化

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