基于google sketchup和arcgis建立校园三维可视化的方法探讨

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1、基于GoogleSketchUp和ArcGIS建立校园三维可视化的方法探讨：本文讨论如何通过GoogleSketchUp软件和ArcGIS软件来实现建立校园三维可视化的方法，为建立三维可视化的GIS提供参考。　　关键词：GIS三维可视化　　：P208：A：1007-9416(2011)11-0174-02　　　　1、前言　　传统的二维GIS，主要处理X、Y轴上的信息，不能够很好地表达Z轴的信息。[1]这种GIS技术，以矢量文件和栅格文件相结合，对地理信息进行存储和表达。虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR）是一种崭新的人机交互界面，是物理现实的仿真，具有沉浸性、交

2、互性和多感知性的特点。[2]三维仿真建模技术作为虚拟现实的一部分，能够逼真地呈现和表达客观世界。但是，三维仿真建模技术欠缺地理空间信息应用的能力。因此，需要将虚拟现实技术与GIS技术相结合。　　目前，地理信息系统(GIS)和虚拟现实技术(VR)相结合是研究的热点之一。国内的许多地区开始进行数字城市平台建设的研究与实践，其中的一个主要内容是三维仿真与GIS的集成。[3]本文采用GoogleSketchUp软件和ArcGIS软件，讨论建立校园三维可视化方法。　　2、建立校园三维可视化的总体设计　　本文实现的应用主要有呈现校园三维场景、三维场景浏览、空间定位和查看校园信息。　　整体的工

3、作流程是：采用GoogleSketchUp建立三维模型，然后在ArcMap和ArcScene建立一个校园三维场景sxd文档，最后采用VisualStudio2008和ArcEngine9.3进行二次开发，实现一个简单的平台。　　通过上述的方式实现的平台具有以下特点：数据定义标准化、数据格式规范化、信息查询效率比较高，数据内容读取比较稳定。平台的数据框架如图1所示。　　3、关键技术　　3.1地图底图的制作　　使用GoogleGetScreen从GoogleEarth5.0上以500m的视角高度，相当于在大约为0.5m的空间分辨率下，截取校园范围的影像图，对影像图进行空间配准，保存为

4、TIFF格式。以影像图为底图，制作矢量shp格式图层。　　3.2三维建模与三维场景的制作　　GoogleSketchUp相比3DMAX，MultigenCreator等其它软件，三维建模操作比较简单，适合不同技术水平的用户，而且GoogleSketchUp软件和ArcGIS软件有良好的数据兼容性和数据交互能力。　　三维建模关键是三维模型的简化和形象化能达到均衡的描述。因此，三维建模主要考虑到地物的尺寸、形状和纹理。[4]建立三维模型的流程图如图2所示。　　通过GoogleSketchUp建立的模型要导入到ArcGIS中有两种方式，一种是采用三维标注符号(3DMarkerSymbo

5、l)将三维模型导入到ArcGIS；另一种是，采用导出ESRIMultiPatch(*.mdb)格式的数据。　　3.2.1采用三维标注符号的方式　　建立好的三维模型，可以保存成格式为skp或3ds等被ArcScene的点标注符号所支持的格式类型。这些三维模型作为符号，在shp格式文件中表现。　　3.2.2采用导出ESRIMultiPatch(*.mdb)格式的数据的方式　　借助SketchUpESRI插件，采用Extrudebyfield可以从shp格式文件中导出在GoogleSketchUp下编辑的三维模型文件再导出生成ESRIMultiPatch(*.mdb)格式的数据。ESR

6、IMultiPatch(*.mdb)文件包括模型、空间和属性数据，可以直接被ArcScene读取，实现基于属性和空间位置查询。[6]　　根据实际情况，建筑物是校园信息的主要载体，而且校园内的建筑物数量不大。因此，第一种方式操作简便，更适合结合ArcEngine建立校园三维可视化。　　3.3属性表的建立　　XML不仅能够以标准化、规范化地建立数据，方便对数据进行检查、管理和组织，而且，可以实现空间数据的共享和集成，解决异构空间数据互操作的问题，便于对空间数据进行交换和处理，[7]也便于扩展到L文件中用结点属性表示字属性字段，将名称作为标识字段同shp文件中的属性表进行关联，与shp

7、文件中的地物要素建立映射关系。　　3.4二次开发　　利用ArcEngine9.3，进行二次开发，实现空间查询定位和信息查看等功能。主要采用的接口是IFeatureLayer，ILayer，IQueryFilter，ISelectionSet，ICursor，IFeatureCursor，IFeature，IHit3DSet，IHit3D。　　4、讨论　　通过方法讨论和测试试验，采用GoogleSketchUp软件和ArcGIS软件可以实现建立三维可视化的数字校园，实现了三维模型数