基于虛擬城市的三維空間模型的研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)給全世界帶來了深刻的變化。作為信息社會的重要組成部分，數(shù)字地球、數(shù)字城市得到了迅速的發(fā)展，而虛擬城市作為可視化的平臺為數(shù)字城市的運行提供了交互的界面。虛擬城市是基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真模擬城市技術(shù)，是數(shù)字城市的主要表現(xiàn)形式。虛擬城市的研究已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點問題之一。本文主要對虛擬城市的模型設(shè)計的方法研究，并提出針對三維空間的建模方法。 論文首先回顧了虛擬城市及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的

2、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并就虛擬城市建設(shè)的意義進(jìn)行了詳細(xì)的論述。本文對虛擬城市的建模技術(shù)、環(huán)境建模、三維空間建模、空間分析等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了研究。三維空間建模是本文研究的重點內(nèi)容。對于地形的模擬，作者主要采用規(guī)則網(wǎng)格(Grid)和不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)兩種方法對采集到的數(shù)字高程模型進(jìn)行模擬，并對Delaunay三角網(wǎng)算法及三角網(wǎng)的更新算法、約束線插入算法進(jìn)行了詳細(xì)的論述；而對于地物的研究，作者主要討論的是基于地理的空間建模方法，提出了三維空間的各

3、種模型，例如TEN(不規(guī)則四面體網(wǎng)格)模型、Octree八叉樹方法等；文章的另一個重點問題是三維空間的集成技術(shù)，由于地表模型和地物模型之間建模方式不同、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的差異，模型與模型之間是幾何分離的，所完成的三維空間對象模型也將是有縫隙的。針對這種情況提出了基于規(guī)則網(wǎng)格的幾何無縫集成技術(shù)和基于不規(guī)則三角形網(wǎng)的幾何無縫集成技術(shù)，并提出一種改進(jìn)的地物與地形的集成方法。通過介紹了真實感實時繪制技術(shù)的兩種技術(shù)：紋理映射技術(shù)和細(xì)節(jié)層次技術(shù)。紋理映射是

4、將紋理圖像貼在簡單物體的幾何表面，以近似描述物體表面的紋理細(xì)節(jié)，加強真實感；細(xì)節(jié)層次技術(shù)是對場景中不同物體或物體的不同部分，采用不同的細(xì)節(jié)描述方法，對于虛擬環(huán)境中的一個物體，同時建立幾個具有不同細(xì)節(jié)水平的幾何模型。 其次，作者通過介紹windows下的OpenGL編程以及虛擬城市的再現(xiàn)。在建立了三維城市模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合真實感實時繪制方法，采用VisualC++結(jié)合三維圖形應(yīng)用程序接口OpenGL(開放的圖形庫)，結(jié)合提出的模型