三维地形的可视化技术

基于三维地形模型的道路选线与可视化模拟

２道路选线
选线是在路线起终点之间的在地表面上，据计根划任务书规定的使用任务和性质，结合当地自然条件，
Ｓａ为最大坡度，为最大转弯角度，ｍｘ每次搜索半径
最大为，路径的搜索过程可描述如图１则所示。
道路规划、施工等提供可视化的人机交互设计。
上求解两点之问的一条可行路径。同时，在设计的过程中，通过人工干预的方式，以解决地形之外的其他影响条件，如地质情况、水文情况等。
设Ｐ（。Ｙ，）出发点，，为目标点，。，。Ｚ为０Ｐ（Ｙ，）
２１０１年６月第３期文章编号：６２８６（０００ — ９０１７ — ２２２１）３１ — ３
城
市
勘
测
Ｊｎ２１ｕ．０１
Ｎｏ．３
ＵｒａｏｅｈｃｌＩｅｔｇｔｎ＆ＳｒｅｉｂｎＧｅｔｃｎｉａｎｖｓｉａｉｏｕｖｙｎｇ
拟地理环境的越来越广泛地得到应用，于三维场景基下的各种应用分析也得到前所未有的关注。相对于传统技术，三维场景下的分析具有可视化、真实感强以及更灵活的人机交互设计等优点。
设、铁路与公路的规划中。对于此类问题，目前尚未有
工程量，生成道路的三维实体模型。通过良好的人机交互的道路选线过程，以解决其他自然和经济条件限制。通过土石方自动计算、术指标统计和三维道路模型展现，多种方案的选择提供量化的指标和可视化的效果。技为

dem数据的主要应用及原理

DEM数据的主要应用及原理1. 什么是DEM数据DEM（Digital Elevation Model）是数字高程模型的缩写，指代地理信息系统中描述地球或其他天体表面的数字化表达方式。

DEM数据常用于地形分析、地貌模拟、山脉建模等应用。

DEM数据以栅格形式表示，每个栅格单元都有一个高度值，表示该点的地面高度或海底深度。

2. DEM数据的主要应用2.1 地形分析DEM数据在地形分析中起到了至关重要的作用。

通过DEM数据，可以计算地表坡度、坡向、流域分析等。

这些分析结果对于土地利用规划、水文模拟、自然灾害评估等工作具有重要的参考价值。

2.2 地形模拟DEM数据能够用于地形建模和地貌模拟。

通过DEM数据，可以生成真实的三维地形模型，用于景观设计、视觉效果展示等领域。

2.3 自然资源管理DEM数据可用于自然资源管理。

通过分析DEM数据，可以确定适宜农业、林业、牧业等利用的地区，优化资源配置。

此外，DEM数据也可用于分析地下水资源分布和流向，指导水资源利用规划和管理。

2.4 地理信息系统应用DEM数据是地理信息系统中的重要数据源之一。

在地理信息系统应用中，DEM数据常用于地形分析、可视化、导航、地图制作等领域。

3. DEM数据的获取原理DEM数据的获取方法多种多样，常见的包括： - 3.1 传统测量方法传统测量方法是通过实地测量手段来获取地面海拔高度数据。

这些方法包括全站仪、测量仪器等。

• 3.2 遥感技术遥感技术是通过遥感卫星或飞机等载体，利用传感器对地球表面进行观测，并获取DEM数据。

遥感技术可以快速获取大范围的高程数据，对于地形分析和地形模拟具有重要的作用。

• 3.3 激光雷达技术激光雷达技术利用激光束对地表进行扫描和测量，获取地面高程数据。

这种技术具有高精度、高分辨率的特点，广泛应用于城市建设、交通规划、防灾减灾等领域。

• 3.4 其他方法除了上述方法，还有一些其他方法可以用于获取DEM 数据，如GPS测量、高程插值算法等。

Unity3D支持的DEM地形三维可视化表达技术实现

陈淑姝，甘淑
（昆明理３－大学国土资源工程学院，云南昆明６５００００）
摘要：近年来，三维地形可视化、三维空间分析已经成为三维地理信息系统领域的前沿问题。为改正传统ＧＩＳ中面
三维将高程坐标仅仅作为附属坐标而导致无法构建地形真三维模型，同时也无法提供地下信息的缺点，基于Ｕｎｉｔｙ３Ｄ
（ＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，３Ｄｔｅｒｒａｉｎｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄ３ＤｓｐａｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｈｅｆｒｏｎｔｐｒｏｂｌｅｍｏｆＧＩＳ．ＦｏｒｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｉｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＧＩＳｔｈａｔｅｌｅｖａｔｉｏｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｉｕｓｔａｓｓｕｂｓｉｄｉａｒｙｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ．Ｔｈｉｓｃａｕｓｅｓｔｈｅｔｒｕｅ３Ｄｍｏｄｅｌｏｆｔｅｒ — ｒａｉｎｃａｎｎｏｔｂｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄｃｏｕｌｄｎｏｔｒｅｔｒｉｅｖｅｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ．ＴｈｅＤＥＭｍｏｄｅｌｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙＵｎｉｔｙ３ＤａｎｄＡｒｃＧＩＳｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｕｒｎｉｎｇｒａｎｄｏｍｇｒａｙｓｃａｌｅｍａｐｉｎｔｏＡＳＣＩＩｒａｓｔｅｒｆｉｌｅｔｈｅｎｉｍｐｏｒｔｉｔｉｎｔｏＵｎｉｔｙ３Ｄ．ＴｈｅＧｒｉｄｏｆＤＥＭｉｓ

基于TerraExplorer的三维地形可视化开发

Ｗｉｄｗ其中Ｔ３Ｗｉｄｗ用于显示三维地形场景，ＴＮｖｎｏＥＤｎｏｓＥａｉ
ｇｔｎｐ川于显示二维导航地图，ＴｎｏｍａｉｎｎｏａｉＭａｏＥＩｆｒｔＷｉｄｗ用于ｏ
图２
显示模型、注记等对象列表。在使用这些组件之前，需要先安装ＴｒＥｐｏｒ维地形显示库文件如图１示。ｅｒｘｌｒａｅ所
个详实的参考。
关键词：三维地形可视化；ＯＬＥ；Ｓｙｎｅｒｘｌｒｒ成开发ｋ￣ｅＴｒＥｐｏｅ集ａ
１引言
Ｓｙｎｋｌｅ软什套装是一套完帮的三维场景建立、发布、浏ｉ览的平俞，被Ｊ应用在国土、测绘、军事、ＧＳ等相关领泛Ｉ域．它为用户提供ｒ进的维地形可视化技术．并且提供了先集成 ■ 维地彤示开发接口，方便用＿在其他应用程序中利用ｒＬＩＴｒＥｐｏｅ提供的ＣＮ组件进行集成ｉ维地彤可视化编程ｅｒｘｌｒａｒＯ
开发
（）创建框架稃序，没计包含ＴｒＥｐｏｅ对象的对话１ｅｒｘｌｒｒａ
框，实现ＯＥ动化客户支持。Ｌ
启动ＶｉｕｌＳｕｉ．利用ＭＦｐｚｒｓａｔｄｏＣＡｐＷｉａｄ应用序向导创
建一个基于对话框的应用程序Ｐｒｅｔ，创建过程中各选项可ｐｏｃｌｊ保留默认选项，如图２所示。

《大规模三维地形构建的关键技术研究》

《大规模三维地形构建的关键技术研究》一、引言随着科技的不断进步，三维地形构建技术已经成为了众多领域的重要应用之一。

大规模三维地形构建技术更是其中的关键技术，它不仅可以用于地理信息系统、城市规划、军事侦察等领域，还可以为虚拟现实、游戏制作等提供真实的地形数据。

因此，对大规模三维地形构建的关键技术研究具有重要的理论和实践意义。

二、三维地形构建技术概述三维地形构建技术是指通过一定的技术手段，将实际地形数据转化为三维数字模型的过程。

它主要包括数据获取、数据处理、三维建模等关键技术环节。

其中，大规模三维地形构建技术需要处理的数据量巨大，对算法的效率和精度有着极高的要求。

三、关键技术研究1. 数据获取技术数据获取是三维地形构建的首要步骤，其准确性和完整性直接影响到后续的处理和建模。

大规模三维地形构建需要获取海量的地形数据，因此需要采用高效、准确的数据获取技术。

目前常用的数据获取技术包括激光雷达扫描、卫星遥感、无人机航测等。

其中，激光雷达扫描技术可以快速获取高精度的地形数据，但成本较高；卫星遥感和无人机航测则可以获取较大范围的地形数据，但精度相对较低。

因此，在实际应用中需要根据具体需求选择合适的数据获取技术。

2. 数据处理技术数据处理是三维地形构建的关键环节，它主要包括数据预处理、数据配准、数据滤波、数据分类等技术。

在处理大规模地形数据时，需要采用高效的算法来提高处理速度和精度。

例如，可以采用基于GPU加速的并行计算技术来加速数据处理过程；同时，还需要采用合适的数据配准和滤波算法来提高数据的准确性和一致性。

3. 三维建模技术三维建模是将处理后的地形数据转化为三维数字模型的过程。

目前常用的三维建模技术包括基于规则的建模、基于统计的建模和基于机器学习的建模等。

在大规模三维地形构建中，需要采用高效的建模算法来保证模型的精度和效率。

此外，还需要考虑模型的优化和压缩，以便于后续的应用和传输。

四、研究进展与应用前景近年来，大规模三维地形构建的关键技术研究已经取得了重要的进展。

地形级实景三维制作流程

地形级实景三维制作流程地形级实景三维制作是一种基于实际地形数据和真实照片进行建模和渲染的过程，旨在创建出逼真的三维场景。

本文将介绍地形级实景三维制作的流程，并分为数据收集、建模、纹理贴图和渲染四个主要步骤进行讲解，希望能对读者有所启发。

一、数据收集数据收集是地形级实景三维制作的第一步，它是建模工作的基础。

常见的数据收集方式有以下几种：1.测量工具：使用测量工具进行实地测量，获取地形的海拔、坡度、高程等数据。

2.遥感数据：利用卫星、飞机等遥感数据获取器，获取高分辨率的地形图像和卫星测绘数据。

3.激光扫描：用激光扫描仪进行地形扫描，获取精确的地形数据。

4.数字高程模型（DEM）：使用DEM数据集，以数字高程模型的形式提供地形数据。

二、建模建模是地形级实景三维制作的核心部分，它涉及到将收集到的地形数据转换为可视化的三维模型。

建模可以分为以下几个大的步骤：1.地形平滑：根据收集到的地形数据，使用平滑算法将地形数据中的高低起伏转化为平滑的曲线。

2.高程调整：根据实际地形数据，对地形模型进行高程调整，确保模型与实际地形相匹配。

3.地貌细节：根据实地调查和遥感数据，增加地形模型的细节，如山脉、峡谷、河流等。

4.三维模型：根据建模需求，使用专业建模软件（如3ds Max、Maya等）创建三维模型，如建筑物、植被等。

5.碰撞检测：对建立的三维模型进行碰撞检测，以确保模型的稳定性和可用性。

三、纹理贴图纹理贴图是地形级实景三维制作的重要一环，它能使模型更加逼真。

纹理贴图可以分为以下几个步骤：1.纹理收集：收集地形实景数据、卫星照片、飞行影像等，作为纹理来源。

2.纹理处理：使用图像编辑软件，对收集到的纹理数据进行处理，如去除噪点、颜色校正等。

3.纹理映射：将处理后的纹理数据映射到三维模型上，使其与地形模型相匹配。

4.纹理融合：对不同纹理层进行融合，使得过渡自然，地形更加真实。

5.镜面反射：根据光照的角度和纹理贴图的特性，为模型设置镜面反射效果，增强真实感。

地形三维场景实时变换及可视化方法研究

Ｔｈｅｌｔｍｅｔａｓｏｍａｉｎａｉｕｌｚｔ０ｅｈｏｆｅｒａ—ｉｒｎｆｒｔｏｎｄｖｓａｉａｉｎｍｔｄｏｌｒｅｓａｅｔｒａｎ３ｃｎａｇ — ｃｌｅｒｉｓｅｅＤ
ｄｒｇｏｒｐｉａｏｒｉａｉｎｓｓｅ，ｍａｅａｓｒｏｓｒｓａｃｎｓａｉｌｒｎｆｒｔｏｅｈｄｎｖｓａ－ｅｅｇａｈｃｌｏｄｎｔｏｙｔｍｃｄｅｉｕｅｅｒｈｏｐｔａａｓｏｍａｉｎｍｔｏｓｉｉｕｌｔｉａｉｎｐｐｌｅｎｕｏｗａｄａｒｓｌｔｎｏａｇｃｌｅｒｉＳｔａｓｏｍａｉｎｚｔｏｉｅｉ，ａｄｐｔｒｒｅｏｕｉｎｌｒｅｓａｅｔｒａｎ’ ｒｎｆｒｔ．Ｂｅｉｅ，ｔｅｍｅｈｄｎｆｏｏｓｄｓｈｔｏｓｏｒｃｓｐｉｇａｄｍａｃｉｇｂｔｅａｅｔｘｕｅｅｔｒｓａｄｔｒａｎｗａｓａｌｈｄ，Ｓｈｔｔｅｆｐｅｉｅｍａｐｎｎｔｈｎｅｗｅｎｉｇｅｔｒ，ｆａｕｅｎｅｒｉｓｅｔｂｉｅｍｓＯｔａｈ
第１卷第６９期２１００年１２月
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Ｖｏ．９Ｎ．１１ｏ６
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地形三维场景实时变换及可视化方法研究

基于OpenGL的三维河床地形实时可视化技术研究与实现

进行河床演变分析时，通常采用套绘历年河道地形图
的方法分析地形冲淤变化。种方法多局限于二维、态的这静
辛海霞吕秋灵，，庞启秀。
（．天津航道局工程公司，天津３０５；２１０４０．河海大学交通与海洋工程学院，江苏南京２０９；３交通部天津水运工程科学研究所，天津３０５）１０８．０４６
ＩｓｉｔｆＷａｅｗａａｓｏｔＥｎｉｅｒｎｎｔｕｅｏｔｒｙＴｒｎｐｒｇｎｅｉｇ，Ｍｉｉｔｙｏｍｍｕｉａｉｎ，Ｔｉｎｉ３０５，Ｃｈｎ）ｔｎｓｒｆＣｏｎｃｔｏｓａｉｎ０４６ｉａ
ＡｂｔａｔＲｅｅａｔｔｅｒｅ，ｅｈｉｕｓａｄａｇｒｔｍｓｔｅｌｅｖｓａｉａｉｎｏｈｅｉｎｉｎｌｉｅｂｄｔｒａｎｓｒｃ：ｌｖｎｈｏｉｓｔｃｎｑｅｎｌｏｉｈｏｒａｉｉｕｌｔｆｒｅｄｍｅｓｏａｖｒｅｅｒｉｓｚｚｏｔｒａｅｄｓｕｓｄｉｈａｅｎｅａｌｄｐｏｅｓｔｅｅｏｅｌｔｍｅｂｏｉｇｓｓｅｔｉｕｌｅｔｒｅｄｍｅｓｏ．ｒｉｃｓｅｎｔｅｐｐｒａｄｄｔｉｒｃｓｏｄｖｌｐａｒａ —ｉｒｗቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｎｙｔｍｏｖｓａｉｈｅｉｎｉｎ．ｅ－ｚａｉｅｂｄｔｒａｎｙｕｉｇｔｅｂｓｃｆｎｔｏｒｇａｔｃｎｑｅｏｅＧＬｏｈａｉｆＶｉｕｌ６０ｉｒ — ｌｒｖｒｅｅｒｉｓｂｓｎｈａｉｕｃｉｎｐｏｒｍｅｈｉｕｆＯｐｎｎｔｅｂｓｓｏｓａＣ．ｐｅｓ

三维标量场等值面可视化

环境信息可视化
二维标量场的数据表示：（1）结构点法（2）多边形法二维标量场的可视化方法：（1）等值线法（2）分层设色法
第六讲断层数据可视化
环境信息可视化
5.1 网格序列法
+
• 正规化网格等值线生成
• 单元剖分法
-
+ • 连续光滑等值线生成
-
+
-
第六讲断层数据可视化
+
-
-
+
+-++--
contours.SetValue(3,500.0)
Iut1=vtkLookupTable() Iut1.SetTableRange(100,500) Iut1.SetNumberOfTableValues(5) Iut1.SetTableValue(0,0.0,0.0,1.0,1.0) Iut1.SetTableValue(2,1.0,1.0,0.0,1.0) Iut1.SetTableValue(3,0.0,1.0,0.0,1.0) Iut1.SetTableValue(4,1.0,0.0,0.0,1.0)
绘制时，任一标量值v，按如下方式从查找表中取得颜色： 1 计算等值线的间距
vd=(vmax-vmin)/(n-1)
2 计算标量值v对应的颜色在查找表中的索引值
i=(v-vmin)/vd 如果i<0, i=0 如果i>vmax, i=n-1 3 根据索引值从查找表中获得颜色值
例如：标量值范围是100～500，显示100，300，400，500 共4种等值线，显然把等值线的间距设置为100是合理的，故查找表项的数目应为5， 100，300，400，500对应的索引号为0,2,3,4

Unity3D支持的DEM地形三维可视化表达技术实现

Unity3D支持的DEM地形三维可视化表达技术实现作者：陈淑姝甘淑来源：《软件导刊》2018年第01期摘要：近年来，三维地形可视化、三维空间分析已经成为三维地理信息系统领域的前沿问题。

为改正传统GIS中面三维将高程坐标仅仅作为附属坐标而导致无法构建地形真三维模型，同时也无法提供地下信息的缺点，基于Unity3D游戏引擎和ArcGIS平台，采用任意地形灰度图为数据源，将灰度图转化ASCII栅格文件读入Unity3D中，最终利用Gameobject中Cube元素，实现了DEM中规则格网模型的真三维展示，利用Gameobject的Mesh元素，采用顺时针索引数组实现了DEM中TIN的真三维展示，由于U3D引擎具有独立的Y坐标（在U3D中高程坐标以Y轴表示）特性，使其能够创建真正意义的真三维模型，同时可以在摄像头上添加镜头旋转脚本以实现模型的360度浏览。

关键词：地理信息系统；三维；真三维；DEM；Unity3DDOIDOI：10.11907/rjdk.172439中图分类号：TP317.4文献标识码：A文章编号文章编号：1672-7800（2018）001-0208-04Abstract：In recent years， 3D terrain visualization and 3D spatial analysis have become the front problem of GIS. For solving the disadvantages in traditional GIS that elevation coordinates just as subsidiary coordinates. This causes the true 3D model of terrain can not be constructed and could not retrieve the information of underground. The DEM model is generated by Unity 3D and ArcGIS platform， turning random gray scale map into ASCII raster file then import it into Unity3D. The Grid of DEM is generated by the Cube of Gameobject and the mesh of Gameobject employs clockwise index array to create the TIN of DEM， due to Y coordinates in Unity 3D is independent （elevation coordinates are represent by the Y axis）， the true 3D model can be constructed at the same time adds the camera rotation script to main camera can see the model 360 degree.Key Words：GIS； 3D； true 3D； DEM； Unity3D0引言随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的发展，地理信息系统已拓展到测绘、土地、环境、交通等各个领域，发挥着日益重要的作用[1]。