基于3DMax的城市道路路灯三维自动建模方法

针对传统手工三维建模存在的效率低、成本高、精度低等不足,在进行上海道路实景三维项目时,提出一种基于3DMax的城市道路路灯三维自动建模方法。首先在3DMax中建立不同类型的路灯模型,之后通过脚本程序筛选道路采集提供的二维矢量数据以确定路灯的尺寸和方向等属性信息,最后实现路灯在相应位置上的批量自动建模。经过项目试验,将自动建模方法与手工建模方法进行比较,结果表明,自动建模方法提高了建模效率、节约了成本,且可保证道路附属设施数据的完整性。

基于规则的城市部件三维自动建模方法

城市部件设施是城市管理的重要组成部分,具有分布离散、海量、规格统一等特点,如何将海量的二维部件数据快速三维化是目前研究的一个热点。传统手工三维建模具有效率低和成本高等缺点,因此本文基于规则城市部件,在研究城市三维建模的基础上,探索了城市部件三维自动建模的流程,建立了一套城市部件自动化建模三维数据库,最后以城市路灯部件为例进行三维自动化建模,展示自动建模的优势,并将自动建模与手工建模进行比较分析。

基于ArcGIS Engine的矿井巷道三维自动建模方法的研究与实现

文章比较和分析了几种矿井巷道三维建模技术,提出了一种基于ArcGIS MultiPatch 3D数据结构的矿井巷道三维建模方法,即在C#开发环境下,结合巷道自身的特点,在ArcGIS Engine平台上进行二次开发,实现了矿井巷道的三维自动建模。该方法为矿井巷道三维信息系统的建立提供了新的解决方案。

基于VR的管网三维自动建模研究

针对现有三维管网虚拟仿真系统中模型衔接效果较差和需要人工参与等问题,提出了一种基于VR的管网三维自动建模方法,能够快速构建大范围地下管网三维虚拟场景。首先对二维矢量管网数据进行数据采样和四叉树瓦片分割,将建模参数信息存储到对应的XML瓦片索引文件中。其次,根据场景漫游,动态加载管网瓦片建模信息进行快速三角构网和纹理贴图,实时构建三维管道和接头模型。最后依次遍历视野内的所有瓦片进行建模,构成大范围地下管网VR场景。在开源三维GIS平台WorldWind中进行了实验验证,结果表明该方法能够快速自动构建地下管网三维模型并流畅地实现大范围虚拟仿真。

一种约束实测水平巷道提高矿山地质体三维自动建模精度的算法

矿山勘探钻孔数据无法完全反映矿下地层的复杂赋存形态,水平巷道实测信息中揭露的地质信息往往能够较好地反映层状地质结构体在局部地区空间形态与岩性属性信息。在现有的矿山三维自动建模算法中,矿山地质体模型往往与巷道模型分开建立,较少有算法有效地将采掘工程中探明的地层信息用到矿山地层模型之中,进而造成巷道揭露的地层走向与地质结构体模型无法叠合的情况。针对这个问题,提出一种基于实测水平巷道数据更新实际勘探钻孔绘制的剖面图,并辅助建立虚拟钻孔、虚拟剖面反映出巷道地质信息,利用实际钻孔、实际剖面、虚拟钻孔、虚拟剖面共同约束,进而自动构建出矿山三维地质体模型。最后,利用某矿的实际数据进行验证,说明利用实测水平巷道数据约束建立的矿山三维地质体模型更与实际地层分布情况更为接近,并能够提高矿山三维地质模型与巷道揭露地层形态与地层走向叠合精度,说明了本算法的有效性。

高精度矢量数据的路面三维自动建模方法

为了解决路面手工三维建模速度慢、工作量大等问题,本文面向规范化处理的高精度矢量数据,对不同路口进行精细化设计,自动生成路面三维模型。首先使用道路高精度三维信息采集软件,在获取的点云数据中半自动化提取准确的道路边线、道路标识线等矢量信息;然后针对不同路口进行精细化线形设计,提出连续四边形重建方法、弯道平滑处理方法、交叉口重建方法及路面标识线投射重建方法;最后对提取的高精度矢量数据进行规范化处理,在满足路面线形设计要求后,借助MAXScript脚本实现路面三维自动化建模。以车载移动测量系统获取的某段道路点云数据进行试验,验证了该方法的可行性和有效性。

基于智能管控系统和BIM的特高压变电站自动化三维建模

特高压变电站通常包含大量的设备、线缆和管道,其复杂程度高,难以直观理解。通过三维建模技术,可以将变电站的结构、设备和各组成部分以可视化的方式展示,模拟不同条件下的运行情况,采取相应的维护和优化措施。为此,研究基于智能管控系统和BIM的特高压变电站自动化三维建模方法,运用最小二乘法拟合计算进度与时间的关系曲线,通过智能管控系统管控变电站施工进度;采用BIM和三维激光扫描技术,根据激光传感器进行定位,运用相机获得变电站表面颜色信息,采集变电站点云数据关联场景;利用Bentley软件构建变电站自动化三维模型,采用逻辑节点合成变电站自动化系统的可视信息,实现特高压变电站自动化建模。结果表明,本文方法的均方根误差均小于20 mm,能够得到更高精度的模型,帮助运维人员更好地识别和定位变电站中存在的问题并采取相应的维护和优化措施。

三维管网自动建模研究

管线三维建模是构建数字城市的重要内容,目前,管网建模技术主要是基于手工或标准连接件的半手工建模,而三维管网的全自动建模存在建模过程复杂、效率低、模型质量差等不足。针对这一问题,本文提出了一种基于管线路径扫略、形体放样及布尔运算的复杂三维管线模型自动生成算法。根据截面形状参数曲线,运用图形变换,沿路径确定内插截面法线实现管线路径扫略三维模型构建;形体放样则是以放样截面间以各自顶点组成三角形为基元的小平面来构造管线表面,采用逼近方式拟合三维管线的整体形状;布尔运算的联合、交、差几何计算实现管网交叉贯通复杂模型的三维建模。通过实例验证,表明了该方法能够快速、高效实现任意复杂管网高质量三维模型的构建。

城市地下管网三维整体自动建模方法

为解决城市地下空间数字化建设中地下管网整体、批量、精细化的三维可视化表达。以当前城市相关部门所探测的二维管线数据为基础,通过建立三维管网模型数据标准,管线及其附属设施自动生成、管线与连接部件自动套合的三维建模方法和算法,利用"Sweep+Mesh"进行管网批量造型处理,采用C++语言结合DirectX进行程序实现。完成三维管网整体自动建模,并开发三维可视化软件原型系统。通过三维管网整体自动建模,大大减少人工三维手动建模的时间和成本,更为管网大数据的瓦片金字塔制作奠定基础,为三维数字城市建设,特别是在三维视角下进行地下管线的管理、规划、设计和施工提供关键技术的解决方案。

工程三维模型的程序化建模算法研究

文章提出了一种工程三维模型自动生成的算法,该算法可以用来开发建筑信息模型(BIM)自动生成系统,从而降低工程设计资料三维可视化的技术门槛。首先设定了算法的假设前提、介绍了算法中的基本原理和基本操作,然后用函数式的表达方式给出了算法中基本操作的程序化表达方式。在这个基础上,用伪代码给出了工程三维模型自动建模算法的基本步骤,并且用一种DSL语言方案来描述了该算法的过程。最后,用了一个工程实例检验了该DSL语言和算法的正确性。

无人机倾斜影像的实景三维自动化建模方法改进

在分析现有实景三维自动化建模方法的基础上,以陕西省宝鸡市千阳县杨家台作为研究区,完成该研究区三维模型的制作。针对无人机倾斜影像精细化三维建模中出现的问题,应用Smart 3D软件、DP-Modeler软件以及空地融合方法,探讨了三维建模过程中的模型空洞、模型变形、模型拉花等的人机交互修复技术,并从位置、几何、纹理3个方面对三维模型进行了精度评定。分析结果表明,通过自动化建模软件进行三维重建后,针对模型中存在的问题选择合适的优化方法进行模型重建,可以有效地改进三维模型中存在的不足;在进行实景三维自动化建模改进后,实测误差控制在了合理范围内,印证了改进方法的可行性,对建模方法的改进提供了新的思路。

基于ArcGIS的三维场景自动化精细建模

主要研究将ArcGIS强大的图形、属性数据组织和管理能力与CityEngine基于CGA规则的建模思想相结合,进行大面积三维场景的自动化精细建模,高效实现三维可视化。不但能够实现GIS数据中各种属性的快速、自动建模,还能实时修改规则,调整模型显示,降低了三维GIS建模的成本,缩短了三维建模的周期,同时也扩展了参数化精细建模的应用领域。

倾斜摄影技术在城市三维建模中的应用

倾斜摄影技术,作为测绘领域的一次重大技术革命,打开了地理信息由二维地图通向三维实景的大门,相比与传统的三维建模方案,倾斜摄影技术具有工期短、成本低、精度高等无可比拟的优点。本文以青岛某地区三维建模为例,利用Lecia RCD30倾斜相机和HexMap RealCity软件介绍城市三维建模的生产过程。

倾斜摄影技术在城市三维建模中的应用

倾斜摄影技术,作为测绘领域的一次重大技术革命,打开了地理信息由二维地图通向三维实景的大门,相比与传统的三维建模方案,倾斜摄影技术具有工期短、成本低、精度高等无可比拟的优点。本文以青岛某地区三维建模为例,利用Lecia RCD30倾斜相机和Hex Map Real City软件介绍城市三维建模的生产过程。

Inconel 718镍基高温合金热加工动态再结晶建模与计算

目的建立Inconel 718镍基合金动态再结晶组织演变三维介观尺度计算模型。方法采用Gleeble-1500型热力模拟试验机进行恒温恒应变速率压缩实验,获得Inconel 718高温合金热变形的真应力-应变曲线,并结合光学显微镜分析热变形后的材料的塑性流动规律与组织演化特征,获得材料参数。结果基于流变和组织行为的分析,建立了考虑动态再结晶特征的组织演变三维元胞自动机模型。结论该模型可以较准确地描述材料的热变形行为,追踪热变形过程再结晶晶粒的演变,为实际零件的锻造工艺制定提供宏微观计算依据。

基于多源激光点云数据的大型互通式立交桥及道路实景建模

大型立交桥的三维实景模型是数字城市建设的重要内容之一,可以为桥下空间梳理提供所需的实景三维参考数据。本文从实际生产应用的角度出发,针对三维模型生产周期长、点云采集工作量大且易存在数据“空洞”等问题,研究了基于多源三维激光点云数据进行大型互通式立交桥三维建模的方法,并得出了可行的数据采集和三维建模方案。以天宁寺桥为试验对象,利用车载、背包以及手持三维激光扫描系统采集高精度、高密度的三维点云数据,同时利用EPS实现半自动化立交桥结构线采集,参考点云数据基于3D Max平台实现对立交桥、河道及附属设施的三维建模,证明了利用多源点云数据进行大型互通式立交桥建模的可行性和有效性。

智慧城市地下管线三维智能服务技术体系研究

本文面向智慧城市建设地下管线三维智能服务的需求,综合利用大数据、智能化、物联网、移动互联网和云计算等新型信息化技术,构建了智慧城市地下管线三维智能服务技术体系,对地下管线无接触智能调查技术、多源异构地下管线数据智能处理和时空数据中心技术、地下管线精准三维自动建模技术以及地下管线三维智能分析与诊断平台等进行了研究和工具、系统研发,研发成果在地下管线调查探测、隐患排查、数据建库、三维建模、信息平台和智能服务等多个领域得到应用和推广,在北京市进行全面的集成和示范应用。

基于倾斜摄影技术在农村房屋权籍调查测量中的应用

介绍了基于无人机倾斜摄影系统,快速实现真实三维自动建模并利用三维模型进行立体量测的技术流程和作业方法。利用上述技术在农村房屋权籍调查测量中进行了应用探索,为突破以往只能依靠野外实地测量提供了另外一种高效的解决方案。

On 3D Geo-visualization of a Mine Surface Plant and Mine Roadway

Constructing the 3D virtual scene of a coal mine is the objective requirement for modernizing and processing information on coal mining production. It is also the key technology to establish a ＂digital mine＂. By exploring current worldwide research, software and hardware tools and application demands, combined with the case study site （the Dazhuang mine of Pingdingshan coal group）, an approach for 3D geo-visualization of a mine surface plant and mine roadway is deeply discussed. In this study, the rapid modeling method for a large range virtual scene based on Arc/Info and SiteBuilder3D is studied, and automatic generation of a 3D scene from a 2D scene is realized. Such an automatic method which can convert mine roadway systems from 2D to 3D is realized for the Dazhuang mine. Some relevant application questions are studied, including attribute query, coordinate query, distance measure, collision detection and the dynamic interaction between 2D and 3D virtual scenes in the virtual scene of a mine surface plant and mine roadway. A prototype system is designed and developed.