近年来三维建模技术快速发展
近年来三维建模技术快速发展, 利用车载激光扫描技术获取的点云数据进行三维模型构建的技术手段也取得了长足的进步。车载激光扫描技术是近年来快速发展起来的一种新型空间数据获取手段和工具, 利用车载激光建模与测量系统可以快速、准确地构建地物的三维模型。但是由于车载设备扫描是立面扫描, 得到的建筑物数据往往只有一个侧面, 建筑物的信息不完整。而且数据采集过程中经常遇到失锁问题, 大大影响数据精度。同一时间得到的航空影像数据的空间分辨率和精度低, 并且缺乏仰角信息, 然而它的图像特征连续并且包含光谱信息。通过将车载扫描数据和航空影像数据的结合, 可以大大提高数据的精度, 实现模型的精确构建。Google Earth最新的推出的SketchUp 软件, 是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具, 是三维模型构建的优秀工具。SketchUp 能够让你自由的创建3D 模型, 同时还可将你自己的制作成果发布到Google Earth 上实现共享, 并且可以提交到Google 的3D 模型库来进行模型精度评估。当然也能从Google 的3D 模型库得到想要的素材, 以此作为创作的基础。本文就是结合两种新数据, 对基于SketchUp 内车载激光点云和航空影像数据的三维建模与模型精度评估方法进行了相关的研究与实现。本文的主要贡献如下：1、基于SketchUp 的车载激光点云和航空影像数据三维建模。本文提出了一种在SketchUp 中使用点云数据建立三维模型的新方法。2、基于SketchUp 部分建筑物航空影像图的照片匹配三维建模。由于所获得的布法罗街区点云数据中, 有些建筑物, 只有一个侧面, 所以通过从相应的航空影像数据中截取建筑物的航空影像图, 直接使用SketchUp 照片匹配功能进行三维模型构建。3、将以上两种方案制作的模型进行整合, 并进行模型精确定位, 将模型上传到Google Earth 中实现模型在线共享, 并将模型上传到Google3D 模型库中实现模型精度评估。文章最后总结了该论文的研究成果, 展望了将来继续研究的方向
长期以来，地理信息系统(GIS)都是局限于二维表达，二维GIS 存在着自身难以克服的缺陷，它只能处理平面X 、Y 轴上的信息，不能处理Z 轴方向上的信息。二维GIS 本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的真实感受。随着应用的深入，迫切要求三维GIS 。与二维GIS 相比，三维GIS 对客观世界的表达能给人以更真实的感受，它以立体造型技术给用户展现地理空间现象。因此，对地理信息三维可视化系统的研究具有很高的研究价值。 论文就地理信息三维可视化系统的三维建模、空间分析和可视化等相关内容进行了研究。三维建模就是通过大量的离散数据点构造三维立体表面，并采用一定的数据结构保存数据点信息和点与点之间的关系。论文研究了离散点构造不规则三角网的过程，并对经典的构造Delaunay 三角网算法进行了改进，改进后的算法具有较好的运行效果。为了实现三维场景的实时显示，论文重点分析了复杂地形模型的简化和多分辨率表示，并提出了一种视相关动态多分辨率地形模型及其相关算法。空间分析是地理信息系统的的主要特征，也是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一，就此论文进行了基本地形因子分析、可视性分析、等高线分析和洪水淹没分析。论文最后讨论了空间数据可视化的过程，研究了消隐、光照、纹理映射和动画等技术，从而生成三维真实感图形。三维空间数据可视化能为管理和决策提供更加直接和真实的目标和研究对象。论文所做的研究工作对地理信息三维可视化系统的实现有一定的价值。