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1、第32卷第9期同济大学学报(自然科学版)Vol.32No.92004年9月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Sep.2004地理信息系统中矢量数据的三维可视化技术陈 越,许惠平,陈华根(同济大学海洋与地球科学学院,上海 200092)摘要:在概述了GIS技术发展现状的基础上,提出了发展基于平面矢量数据的三维可视化技术.该技术采用构造的实体几何法来表达三维空间物体,将简单的实体通过集合运算组成所需要的物体.提出绘制平面多边形的算法、直接拉伸法、角度拉伸法、弧度拉伸法和球体拉伸法5种简单实体的实现方法.通过它们之间的组合使用得到复杂的三维物
2、体.关键词:三维可视化;实体;地理信息系统;矢量化;虚拟现实中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:0253-374X(2004)09-1197-053DVisualizationTechnologyofVectorDatainGeographicInformationSystemCHENYue,XUHui2ping,CHENHua2gen(SchoolofOceanandEarthScience,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Theworkpresentedheresummarizesthedevelopmento
3、fgeographicinformationsystem.Andweputforwardtodevelop3Dvisualizationtechnologybasedonplanevectordata.Thistechnologyusesconstructivesolidgeometrymethodwhosemainideaistocombinesimpleentitiesbymeansofset2tingoperationtoobtainobjectswhichweneed.Thearticlediscussesfivemethodsofdrawingentitiesbyinter
4、activedatalanguage(IDL)indetail.Theyarerespectivelynamed“cover”“,extrude”“,extrude-angle”“,extrude-arc”and“sphere”.Usingthesefiveways,andthroughtheircombination,wecangetdifferentobjectsin3Dspace.Keywords:3Dvisualization;entity;geographicinformationsystem;vector;virtualreality 地理信息系统(geographic
5、informationsystem,随着国际互联网技术、面向对象技术、软件集成技术GIS)是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科以及3D技术的发展和日趋成熟,GIS的主要研究领学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴边域和发展趋势有:WebGIS,ComGIS,3DGIS和缘科学;它具有数据采集、输入、编辑、存储、管理、空OpenGIS等.它们都是针对不同的数据类型和用途[2]间分析、查询、输出和显示功能,为系统用户进行预发展起来的.[1]测、监测、规划管理和决策提供科学依据.GIS技GIS是发展也面临很多问题,其中最为突出的术的发展是随着计算机技术的发展而发展的.目前,是现
6、今的GIS系统可视化能力不足.GIS对空间数收稿日期:2003-07-16基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20030247043)作者简介:陈 越(1980-),男,上海人,硕士生.E2mail:Laputa-zzro@163.com1198同济大学学报(自然科学版)第32卷 据的表达,还停留在传统的地图的概念上,是空间数形缓冲区,它能处理曲面和线条的自动消隐.作为一据在平面上的投影,空间地物被表示为特定的颜色款制作虚拟现实的软件,IDL提供的这些功能为程和模式.然而在真实世界中,物体是三维的,具有独序的开发带来了极大的便利.特的结构,并遵循透视原理.正在研究中的3
7、DGIS在IDL中,基本的绘图命令是shade-surf.用可以使空间数据有比2DGIS更高的分辨率以及可该命令画图,首先要给出数据的网格化二维数据,视化程度,但是,数据量的增长也是巨大的,至少是IDL会按列扫描这个数组,并自动调用三维变换矩以往数据量的100倍,这时的可视化十分困难.可视阵进行坐标变换,最后画出三维图形.在实际应用化算法必须优化,以提高处理速度.笔者正是针对这中,许多自然的、不规则的物体的描述,如3D地形个问题,研究地理信息系统中矢量数据
