基于数字地图的三维场景构建关键技术的研究与实现

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1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：004学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：基于数字地图的三维场景构建关键技术的研究与实现论文作者：徐硕学科：计算机科学与技术指导教师：杜金莲副教授论文提交日期：2016年6月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：S201307011密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：基于数字地图的三维场景构建关键技术的研究与实现英文题目THERESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFKEYTECHNOLOGIESFORTHE3DSCEN

2、ESCONSTRUCTIONBASEDON2DDIGITALMAP论文作者：徐硕学科专业：计算机科学与技术研究方向：计算机软件与理论申请学位：工学硕士指导教师：杜金莲副教授所在单位：计算机学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意

3、。签名：徐硕日期：2016年6月27日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：徐硕日期：2016年6月27日导师签名：杜金莲日期：2016年6月27日摘要摘要随着智慧城市的提出与快速发展，三维城市空间模型应用领域不断扩大，三维城市建模技术逐渐成为人们的研究热点。然而三维城市建模面临着基础数据获取成本高、建模自动化程度低等问题，为此，本文以自动构建手机通

4、信虚拟测试室外场景为背景，尝试一种以数字地图为基础数据的大规模城市场景自动建模方法，以满足相关领域的需求。研究内容包括：(1)通过分析数字地图，设计了地物分类方法，并设计了地物的边界生成及关键边界点提取算法，同时利用相关规则设计了建筑物高度生成方法。通过实验测试，验证了各算法的有效性。(2)根据三维城市场景中地物纹理具有相似性的特点提出了一种建筑物纹理自动生成方法，实现了场景中建筑物模型的批量纹理映射。该方法通过设定规则集将几何模型表面划分为大小一致的单元块，以单元块为单位随机选取纹理库中纹理单元，实现了建筑物表面纹理的多样化。(3)最后根据需求，对三维城

5、市场景建模系统进行设计和实现。采用分层模式思想和面向对象的软件构建技术，设计了软件的总体结构，相关模块及相关类，并基于OpenGL图形库，利用C++进行了系统开发，最终实现了基于二维数字地图的三维城市场景建模系统。通过选取不同尺寸的数字地图对建模过程中各算法的效率进行了测试，测试结果表明：本文的建模方法简单、高效，能自动化实现一定规模的、具有一定真实感的三维城市场景。关键词：三维城市建模；几何模型；边界点；纹理映射；数字地图-I-AbstractAbstractWiththeexpansionoftheapplicationfieldsof3Durbanm

6、odel,the3Dmodelingtechnologyforurbanisbecomingtheresearchhotspotnow.However,therearesomedifficultiesintheareaofthemodelingfor3Durban,forexamplehighcostsforobtainingdata,lowdegreeofautomationformodelingandotherproblems.Inthispaper,anautomaticmodelingmethodsforlarge-scaleurbansceneb

7、asedon2Ddigitalmapsisproposed,whichsupplythevirtualcommunicationtestenvironmentformobile.Ourcontributionsinclude:(1)Theclassificationmethodforfeatures,theextractionalgorithmforfeatureoutline,andkeypointsextractionalgorithmforfeaturearedesignedbyanalyzingthedigitalmap.Atthesametime

8、,theheightgenerationmethodofbuild