基于虚拟现实技术的城市三维建模研究

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1、西南交通大学硕士学位论文基于虚拟现实技术的城市三维建模研究姓名：邢红生申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：马永强20040401西南交通大学硕士研究生学位论文第t页摘要三维城市模型的构建与应用是目前国际GIS及相关科学研究的热点。特别是随着“数字地球”、“数字城市”等概念的提出，三维模型的构建方法显得越来越重要。传统的GIS是二维的，它将三维空间中的实体及其现象用二维空间的点、线、面来表示，这与人们的习惯思维方式不一致。因此符合人们习惯思维方式的、基于虚拟现实技术的三维GIS的研究已引起人们的普遍重视。本文首先简要介绍了数字城市的基本概念、基

2、本内容及关键技术。讨论了国内外3DGIS理论的研究状况，对已有的三维城市模型进行了分析比较，探讨了建筑物模型的数据获取、数据组织与管理以及模型构造方法，在此基础上，提出采用分层格网组合方法来实现规则建筑物的快速建模，并设计了一种基于关系数据库的、面向对象的数据管理模式来存储其数据的数据结构。在对建筑物封顶时，针对OpenGL不能直接填充凹多边形运用了一种直线剖分的方法来实现OpenGL对凹多边形的填充。在建立了三维城市模型的基础上，本文对其进行可视化的方法进行了讨论。笔者采用VisualC++结合兰维图形开发工具OpenGL，结合提出的模型，开发了一个初

3、步的实验系统一虚拟城市建设系统，对采用该模型构建相对规则建筑物的可行性进行了论证。除此之外，在可视化的基础上实现了一些3DGIS的交互操作和空间分析；如：建筑物属性查询、建筑物按户查询、三维动态漫游等。。文章最后对全文内容进行了总结，并提出了值得进一步研究的问题。关键词三维建模；数据模型；虚拟现实；可视化西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstraotTheconstructionsandapplicationsof3DCityModel(3DCM)arepresentlytheconcernfulsubjectsontheresearchesof

4、GISanditsrelatedfields．andtheyarebecomingmoreandmoresignificantforthebulidof‘‘digitalearth”and“Cybel"city",theconstructionalmethodof3DCMisbecomingmoreandmoreimportant．TraditionalGISisa2Dsystem，．Itdescribes3Dobjectsandtheirsphenomenonwithpoints，linesandsurfacesin2Dspace，whichareno

5、taccordwithpeople’Straditionalideas．Therefore，muchmoreattentionwerepaidon3DGISwhichbasedonvirtualrealitytechnology．Firstly,thepaperintroducesthebasicconceptionOfthedigitalcity，thebasiccontentsandthekeytechnologyofthedigitalcity．Secondly,theresearchstatusindomesticandoverseasisana

6、lysedinthis．paper．Thebuildingmodel’Sdataacquisition，dataorganization，datamanagememandthemodelconstructionmethodarealsodiscussedinthispaper．Duringtheanalysisandcomparingofexisting3DCM，adivided-box3Ddatamodelwhichcanmodelalargeproportionofsimplebuildingsinurbanisbroughtforward．Data

7、stuctureofthemodelisalsoputforward．OnaccountofOpenGLCan’tpaintconcavepolygon，anewmethodnamedpartitionofbeenlineisbroughtforward．Basedonthemodel．theauthordiscussedhowtOrealize恤evisualizationof3DCM．AtestingapplicationsystemnamedVrimalRealityCitySimulationSystemisdevelopedbytheautho

8、rusingVisualC++and3DgraphictoolOpenGL，wh