OpenGL显示3DS模型若干问题的研究

根据OpenGL进行三维显示的处理过程和3DS文件中三维模型的数据组织结构,说明了如何从3DS文件得到OpenGL显示所需的数据。讨论了OpenGL显示三维物体时法线向量的作用,给出了一种高效的法线向量求解方法,该方法比现有方法的速度快一至两个数量级。最后讨论了如何利用3DS文件中的关键帧数据正确地显示带动画信息的模型。

基于车载点云的道路三维实景建模方法研究

传统的基础测绘存在组织管理固化、服务模式落后、产品形式单一等问题,在新型基础测绘体系下形成了全要素三维实景模型这一成果。本文探讨基于车载点云进行城市道路三维实景建模方法研究,并以某城市主干路为试验对象,对道路及道路两侧部件点云数据进行矢量化得到道路全要素地形数据,以部件点云数据为参考结合外业调绘尺寸用3ds Max软件制作道路部件模板库,并结合点云数据和矢量数据对各类要素进行单体化,最后将道路模型和部件模型融合。结果表明,基于车载点云数据构建的城市道路全要素实景模型不仅可以保证场景的完整性和真实性,还减少了作业时间和成本,实现了各类模型之间的无缝结合,制作完成的模型精度也能满足项目精度要求。

顾及拓扑面向实体的三维矢量数据模型

拓扑关系数据模型和面向实体的数据模型是两种典型的三维矢量数据模型。拓扑关系数据模型在表达复杂的地理实体的局部更新等方面存在一定的困难,而面向实体的数据模型存在拓扑关系处理复杂,存贮量大等缺点。针对这两个模型的优缺点,设计一个顾及拓扑面向实体的三维矢量数据模型,这是一种综合面向实体和拓扑关系的混合数据模型。这种模型具备了面向对象以及拓扑关系模型的优点,解决了地上三维景观、TIN和城市三维地质等应用对数据模型的要求。

地下矿可视化生产管控系统参数化数据模型

在融合面向实体的数据模型和网络数据模型的基础上,引入参数对象,设计一种网络化、层次化、参数化的实体与网络复合模型(PENDM),解决该系统中RPS的空间数据建模问题,形成以井巷为空间参照的井巷与生产系统整体模型。运用面向对象的思想建立PENDM的主要数据结构。PENDM采用面向实体的元素描述井巷工程和生产系统的实体特征,采用网络元素描述系统内部网络的空间拓扑结构,采用参数描述实体轮廓、定位信息、设备信息和其他附属信息。结合具体应用分析PENDM在地下矿山生产管控系统中的作用。研究结果表明:该模型能够实现复杂生产系统信息管理、空间分析和三维体模型的自动建立,解决了矿山井巷工程与生产系统的表达、自动建模与快速更新以及漫游路径和救避灾路线的求解问题,对于其他(如通风量计算)的需要网络的专业分析同样有效。

南水北调工程仿真系统三维视景子系统实现

通过对南水北调工程仿真系统视景部分任务的分析,提出根据地理数据(DEM数据和矢量数据)来生成逼真的3D模型,使用OpenGVS来实现场景驱动,使用TCP/IP协议实现与其它子系统网络互连。文中为了达到很好的场景显示效果,通过压缩DEM数据和使用缩微模型方式来减少场景的数据量。

一种面向对象的三维地下空间矢量数据模型

针对地下空间的真三维连续特性以及建模过程的动态交互编辑与分析要求,提出了一种新的三维地下空间矢量数据模型。该模型采用面向对象思想对地下各种空间对象进行抽象描述;利用模型中的线段要素增强几何元素之间拓扑连接关系的维持,为地质体的切割和地下工程体的开挖等分析提供了算法上的便利;引入拓扑面更好地表达了地下空间对象之间的拓扑邻接关系。该模型在三维地下空间数据的存储管理、查询分析以及实时逼真绘制等方面都表现出较好的性能,适用于地下勘探工程的建模与分析。

GeoStar在北京绿化隔离带规划发展信息系统中的应用

概述了北京市区绿化隔离地区规划发展信息系统建设的背景 ,介绍了系统的总体构成、第一期建设的内容、系统功能模块与实现。通过本系统的建设 ,表明国产 GIS软件 Geo Star在二维矢量、三维表现、DEM、影像以及与 MIS结合的综合应用中具有较强的优势。

地矿局部三维栅格建模研究

三维空间数据模型是三维GIS研究的核心问题。综合评述了目前3DGIS和3DGM领域的三维空间建模方法,进而提出三维矢量框架下的局部三维栅格模型。基于钻孔数据,采用该模型建立某矿局部矿层三维模型过程。实践证明,用本文所提出的局部三维栅格模型可以很好地解决地矿实体非均匀性相关问题。

基于机器学习的钻孔数据隐式三维地质建模方法

针对基于钻孔数据的传统显式三维地质建模方法存在过程繁琐、模型质量难以保证等缺点,本文提出了一种基于机器学习的隐式三维地质建模方法,将地层三维建模问题转换为地下空间栅格单元的属性分类问题.分别基于支持向量机、BP神经网络等分类算法,实现了钻孔数据的自动三维地质建模.实际建模结果表明,对于有限、稀疏的钻孔数据,支持向量机方法建模准确率较高,建模效率、效果优于显式建模方法.最后通过敏感性分析研究了超参数对建模结果准确率、模型形态的影响,为可控的自动三维地质建模提供了一种新的解决思路.

基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建

三维虚拟校园是校园信息化重要组成部分。目前,国、内外基于GIS的三维虚拟校园构建方法都存在周期长、成本高、不可重用等缺点,本文提出了一种基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建方法。具体步骤包括:(1)三维虚拟校园场景构建;(2)基于CityEngine平台,利用GIS矢量数据,通过建立CGA规则构建校园建筑物、道路和其他附属设施三维模型。基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建,能充分利用现有GIS数据,快速和批量构建三维模型,提高三维虚拟校园的效率和节约建设成本。

三维拓扑数据的生成算法与交互修改方法研究

在分析现有三维矢量拓扑关系的基础上,提出了三维矢量数据结构的要素拓扑模型(Feature Topological Model,FTM)。FTM三维拓扑模型比传统三维模型的优势有3点:(1)直接引入三角形对象,更加有利于表示任意形状的三维体数据。(2)简化基本拓扑关系的定义,使用相对简单的三角形和边的拓扑关系,表达相对复杂的实体和曲线的拓扑关系;使用带拓扑关系的边的集合表示三维曲线,既表达了曲线对象,又不影响基本拓扑关系的维护。(3)使用实体之间的包含模型,解决环(洞)的拓扑关系。同时,使用FTM对三维离散三角形数据进行拓扑化处理,对其中存在的拓扑错误提出具体的解决方案。该拓扑模型成功应用于自主研发的三维勘查软件"探矿者"中。

基于IMAGIS二维矢量数据的城市三维景观构建方法

研究了二维矢量数据在IMAGIS环境下,没有建模区DEM数据,利用等高线半自动赋值重新生成DEM和用等高线给山体建模构建城市三维景观的特殊方法。

基于SVDD的三维目标多视点视图建模

同一目标在不同观察视点下成像后外形可能有较大差异,因此三维目标多视点视图建模是目标识别的关键.针对该问题,提出了基于支持向量数据描述(SVDD,SupportVector Data Description)方法对目标特征进行描述.在视点球面上均匀采样获取目标全姿态图像,以SVDD方法求取在高维空间内包含尽可能多目标特征向量的最小超球体相关参数,得到数量较少的支持向量将作为目标多视点视图的最佳模型.对多类目标不同姿态的图像(每类2592帧),以规则化不变矩描述目标外形特征,进行了建模实验,并通过识别实验验证了所提方法的有效性和可行性.

校园三维模型的设计与实现

基于3DSMax软件平台，采用AutoCAD图纸、数码影像等工具实现对校园建筑模型的操作，以铜仁学院图书馆建模为例。研究基于3DSMax创建校园三维模型的多边形建模方法，具体叙述创建校园三维模型的流程，探讨如何编辑Auto-CAD图纸及快速建模的方法，为初涉3DSMax的用户提供可操作性的参考。最后，通过对铜仁学院图书馆建模的实例，分析矢量数据处理及导入数据时的注意事项，对以后初涉者具有一定的借鉴作用。

快速单体实景三维模型建设方法研究

实景三维是国家新基建的重要组成部分,为经济社会发展和各建设单位信息化提供统一的空间基底。常规倾斜摄影及传统手工单体化生产的三维模型,已无法满足精度、效果、效率及成本等多方面需求。基础测绘为国民经济和社会发展提供重要的基础地理信息。随着经济、社会及新技术的快速发展,基础测绘的更新频率逐渐上升,产品愈发丰富。进一步深入挖掘基础测绘产品的应用价值具有十分重要的意义。文章搜集了测区已有基础测绘产品及存档建筑物矢量数据,分析已有数据特点,提出基于已有矢量数据与无人机倾斜摄影相结合的方式,快速构建单体实景三维模型,并验证了方案的可行性。

基于车载点云数据制作道路全要素三维实景模型

为了探索高效、高精度的道路全要素三维实景模型制作方法,依托生产项目,利用车载激光扫描得到道路点云数据与全景数据,获取道路面与独立地物的位置及属性信息;以道路点云数据为数据源,采集道路中独立地物与道路标志、标线等三维数据,制作道路部件模板库;以道路三维数据为基础,建立道路全要素三维实景模型。精度检测结果表明,基于车载点云数据制作道路全要素三维实景模型的数据精度满足项目精度要求。基于车载点云数据进行道路全要素三维实景模型制作,将大量的野外作业转为室内作业,不仅减少了劳动强度与成本,而且制作完成的精细化模型的精度和真实度更高。

二三维一体化空间数据资料模型应用方法研究

基于宁夏卫宁市北山金场子地区火山岩多金属矿床地质资料数据,结合三维地质建模技术及其应用拓展经验,设计了地质工程(钻孔)数据库结构与矢量图层分类方案,综合运用3DMine+Section+Excel配合Python计算机编程语言,建立二维及三维一体化地质空间数据资料模型,解决了第三方收集资料中普遍存在的数据质量不可控制、数据资料关联不明确、数据调用管理不方便等问题,满足多元数据约束重组、分析统计、动态更新,以及重要矿山地质成果信息的区间同步呈现等需求,有效保障地质三维模型构建的数据质量与地质勘查成果资料的利用效率。

三维矢量构模及其数据集成组织框架研究

基于面向对象的思想,在语义分离的基础上,从微观几何要素的角度对三维矢量模型的构建及其操作进行了分析,提出并实现了具有四层结构的三维矢量构模及其数据集成组织框架。基于该框架,能够以参数配置的形式快速形成一系列语义无关且具备强大操作行为能力的三维矢量模型组件(库)。在应用中,以模型组件+语义特性的方式进行地学建模,在更大程度上满足三维GIS以及VGE系统对各种地学对象及现象进行多样化表达模拟分析的需求。通过对某地区复合地质体的建模操作,验证了该集成框架及其所构建模型组件的正确性与有效性。

基于车载点云的云数据处理及三维建模

本研究通过车载激光扫描获得道路点云和全景数据,获得道路和独立物体的位置和属性信息,探索高效、高精度的道路全要素三维实景建模方法。采用道路点云数据作为数据来源,对道路上的单个地物和标志标线进行三维信息的收集,建立了道路构件的模块库;基于道路三维信息构建完整的道路全要素三维实景模型。经精度检验,基于车载点云的云数据处理建立了完整的道路全要素三维实景模型,其数据精度达到了工程的精度要求。可将大量的现场工作转化为室内工作,既可减轻工人的工作量,又可提高所构建的精细模型的准确性。